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Energiegewinnung: Magneteffekt könnte neuartige Solarzellen antreiben

SolarzellenLaden...
Dank eines neu entdeckten magnetischen Effektes könnten Solarzellen vielleicht einmal aus einfachem Glas gefertigt werden. Forscher der University of Michigan in Ann Arbor fanden nach eigenen Angaben einen Weg, eine "optische Batterie" herzustellen, die ohne die üblicherweise für Solarzellen genutzten Halbleiter wie etwa Silizium auskommt. Der Effekt sei über 100 Jahre lang übersehen worden, sagt Stephen Rand, einer der beteiligten Forscher.

Die Physiker nahmen die magnetische Komponente von Licht unter die Lupe, die normalerweise viel schwächer ist als die zweite – elektrische – Komponente des Lichts, welche daher ignoriert wird. Doch bei hohen Lichtintensitäten, wie sie in einem Laser auftreten, könne das Licht in isolierenden Materialien wie zum Beispiel Glas magnetische Effekte auslösen, die 100 Millionen Mal stärker sind, als bislang erwartet wurde, so die Forscher.

Das magnetische Feld dieses intensiven Lichts lenkt die Elektronen in dem Material auf C-förmige Bahnen, was einen elektrischen und einen magnetischen Dipol erzeugt. Sollte es gelingen, viele dieser Dipole in einer Glasfaser aneinander zu reihen, entstünde eine große Spannung, die sich als Energiequelle nutzen lasse, so die Physiker.

Sonnenlicht setzt diesen Prozess prinzipiell fast ebenso effizient in Gang wie Laserlicht. Ein erster Wirkungsgrad von zehn Prozent für die Umwandlung von Sonnenlichtenergie in nutzbare Energie wäre deshalb möglich – zumal als preisgünstiges Zellenmaterial einfaches, billig zu produzierendes Glas in Frage käme. Dabei es gibt jedoch vorerst noch einen Haken: Sonnenlicht müsste hundert Millionen Mal intensiver sein, um den magnetischen Effekt in Glas auszulösen – es muss deshalb stark fokussiert werden. Die Wissenschaftler hoffen jedoch, dass sie weitere Materialien finden, in denen das Phänomen schon bei niedrigerer Lichtintensität auftritt. (cm)
16. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 16. KW 2011

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  • Quellen
J. Appl. Phys. 10.1063/1.3561505, 2011

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