Der Anteil der Photovoltaik an der weltweiten Stromerzeugung beträgt gut zehn Prozent. Berechnungen von Forscher:innen zufolge könnte allein mit Solarmodulen auf Dächern schon jetzt der weltweite Strombedarf komplett gedeckt werden. Bisher erzeugen Solarzellen ausschließlich am Tag Energie. Das könnte sich jetzt ändern, wenn es nach einem Forschungsteam der kalifornischen Uni Stanford geht. Sie haben es geschafft, dass auch nachts Strom fließt.

Das Team um den Elektroingenieur Sid Assawaworrarit macht sich dabei den Effekt der Infrarotstrahlung zunutze, die in der Nacht von den tagsüber vom Sonnenlicht beschienenen Solarmodulen abgestrahlt wird. Die Photonen, die in den nächtlichen Himmel entweichen, kühlen die Solarzellen, wie Assawaworrarit gegenüber Interesting Engineering erklärt. Insbesondere in klaren Nächten, wo die Infrarotstrahlung nicht von Wolken zurück zur Erde reflektiert wird, kann der Temperaturunterschied demnach einige Grad betragen.

Mithilfe eines thermoelektrischen Generators kann aus der wärmeren Umgebungsluft, die in Richtung der kühleren Solarzellen zieht, Energie gewonnen werden. Das von Assawaworrarit und seinem Team aufgepimpte Solarpanel erreichte eine Ausbeute von knapp 50 Milliwatt pro Quadratmeter. Theoretisch sollen immerhin ein bis zwei Watt pro Quadratmeter möglich sein. Dazu sind aber noch eine Reihe von Optimierungen notwendig – und selbst das ist nicht viel. Zum Vergleich: Mit Sonnenlicht sind am Tag bei Solarpanels rund 200 Watt pro Quadratmeter möglich.

Assawaworrarit und seine Kolleg:innen sind bei ihrer Entwicklung aber auch nicht unbedingt darauf aus, soviel wie möglich Energie aus einem Solarmodul herauszupressen. Vielmehr geht es dem Forschungsteam darum, Elektromüll und zusätzliche Kosten für Haushalte zu vermeiden, die nicht an ein reguläres Stromnetz angeschlossen sind. Weltweit handelt es sich dabei um eine Milliarde Menschen. Sie können zwar am Tag Geräte mit Solarmodulen betreiben. Nachts müssen sie aber auf Batterien zurückgreifen. Deren Lebensdauer ist allerdings im Vergleich zu thermoelektrischen Generatoren sehr gering.