Das Prinzip von Solarzellen ist stets gleich: Sonnenlicht setzt darin Elektronen frei, mit denen sich dann ein elektrischer Strom erzeugen lässt. Entscheidend dabei ist allerdings, wie effizient man diese herausgelösten Elektronen verwertet. Forscher vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, USA, setzen nun eine neuartige Struktur aus Viren und Kohlenstoffnanoröhrchen ein, um den Wirkungsgrad von Solarzellen um fast ein Drittel zu steigern.

Die Idee, die winzigen Kohlenstoffzylinder in Solarzellen zu nutzen, ist nicht neu. Da die Nanoröhrchen aber schnell verklumpen und ihre Funktion damit beeinträchtigt ist, hatten die Forscher bisher Probleme, sie in die Zellen zu integrieren. Xiangnan Dang und seine Kollegen verwendeten nun eine gentechnisch veränderte Version des Virus M13 – das normalerweise Bakterien infiziert –, um die Nanoröhrchen zu fixieren und voneinander zu trennen. Fünf bis zehn Kohlenstoffröhrchen kann ein einzelnes Virus festhalten.

In ihren Versuchen statteten die Wissenschaftler Farbstoffsolarzellen, in denen die fotovoltaisch aktive Schicht aus Titandioxid besteht, mit der viralen Struktur aus. Obwohl Nanoröhren und Viren dabei nur rund 0,1 Prozent des Gewichts der fertigen Solarzelle ausmachen, werden die durch das Sonnenlicht ausgelösten Elektronen nun effizienter zum Stromabnehmer geschleust, berichten die Wissenschaftler um Dang. Der Wirkungsgrad konnte auf diese Weise von acht auf fast elf Prozent angehoben werden. Auch auf andere Solarzellentypen ließe sich die neue Technik anwenden. (mp)