Strom aus Mondlicht: Elon Musk kündigt Solarmodul "Tesla LunaRoof" mit KI-Integration und neuartiger Beschichtung an

[Frank]

https://www.notebookcheck.com/Strom-aus ... 076.0.html

[seeker]

Ja, ist klar...
Aber heute ist ja auch schon der 2. April.

Wobei: Es gibt tatsächlich Anstrengungen auch nahes IR (von der Sonne) direkt in Strom zu wandeln, um den Wirkungsgrad von Solarzellen zu steigern.

Beispiel:

Solliance erreicht 29,2 Prozent Wirkungsgrad bei Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle
https://www.pv-magazine.de/2021/11/01/s ... olarzelle/

[Frank]

Ja, ist klar...
Aber heute ist ja auch schon der 2. April.

NBC wünscht allen Lesern, die es trotz diverser Merkwürdigkeiten bis zum Ende dieser News geschafft haben, einen schönen 1. April. Dieser Artikel ist nur ein Aprilscherz! Aber man darf ja noch träumen

Wobei: Es gibt tatsächlich Anstrengungen auch nahes IR (von der Sonne) direkt in Strom zu wandeln, um den Wirkungsgrad von Solarzellen zu steigern.

Beispiel:

Solliance erreicht 29,2 Prozent Wirkungsgrad bei Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle
https://www.pv-magazine.de/2021/11/01/s ... olarzelle/

Wie ist es in diesem Fall eigentlich mit Bewölkung? Ist das wie beim JWT, dass die Infrarot-Strahlung ungehindert durchkommt(Das wäre mal ein Meilenstein)?

[seeker]

Wie ist es in diesem Fall eigentlich mit Bewölkung? Ist das wie beim JWT, dass die Infrarot-Strahlung ungehindert durchkommt(Das wäre mal ein Meilenstein)?

Bei der "Stromernte" ist entscheidend, wie viel Licht von welcher nutzbaren Wellenlänge in Summe durchkommt. Je mehr Wellenlängen dabei mit möglichst gutem Wirkungsgrad "eingefangen" werden können, desto besser.
D.h.: Auch dann, wenn ein Teil der Strahlung ungehindert durch die Wolken käme, würde immer noch der andere Teil fehlen, der das nicht tut.
Bei Bewölkung sinkt daher der Stromertrag immer, z.T. auch erheblich. Je nach dem, um etwa 50-80%. Aber er sinkt nicht auf Null.
Und moderne Solarzellen sind hier besser als alte. Prinzipiell könnte durch entsprechende Auslegung tatsächlich sogar nachts Strom gewonnen werden, aber eben sehr viel weniger als tagsüber (viel weniger als 1% vom Tagesertrag). Das lohnt normalerweise nicht...
Außerdem kann auch strahlender Sonnenschein im Sommer nachteilig sein, wenn die Solarzellen dabei zu heiß werden:
Auch durch Überhitzung kann dann der Stromertrag um etwa 25% sinken. Solarzellen mögens am liebsten kühl, etwa 25° C haben sie gerne.

[Frank]

Ich glaube wir haben uns da falsch verstanden. Mir ging es um diese Aussage von dir.

Wobei: Es gibt tatsächlich Anstrengungen auch nahes IR (von der Sonne) direkt in Strom zu wandeln, um den Wirkungsgrad von Solarzellen zu steigern.

Speziell um das "nahe IR". Das soll ja lt. deiner Aussage den Wirkungsgrad steigern.

Darum meine Frage, ob dieses besser durch die Wolken kommt, als anderes Licht , in anderen Wellenbereichen.

Zum Wirkungsgrad heutiger Solarzellen kann ich viel positives berichten.(Meine Anlage ist 16 Monate alt 12,4 KW Peak)

Hier mal meine Produktion von gerade eben. Das Wetter ist stark bewölkt und es nieselt. Ich glaube das kann sich sehen lassen.

PV Anlage.jpg (29.95 KiB) 298 mal betrachtet

[seeker]

Ach so... gute Frage. Da muss ich nachschauen... oder einmal gelegentlich nachmessen.

Grundsätzlich ist es ja so:

Sonne_Strahlungsintensitaet.svg.png (86.45 KiB) 292 mal betrachtet

https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenstr ... sitaet.svg
Der ursprünglich hochladende Benutzer war Degreen in der Wikipedia auf DeutschImproved Baba66 (opt Perhelion) on request;En. translation LocustaFr. translation Eric BajartNl. translation BoH - Übertragen aus de.wikipedia nach Commons.;, CC BY-SA 2.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.p ... d=10287551

Wichtig ist hier die farbig-blaue Kurvenfläche. Das ist das, was am Boden im Mittel ankommt.
Dabei gilt: Fläche = Energie
Und: geringere Wellenlänge = mehr Energie als höhere Wellenlänge.

[Der Zuammenhang lautet E = h*f (Energie = planksches Wirkungsquentum x Frequenz) bzw. E = h*c/λ (Energie = planksches Wirkungsquentum x Lichtgeschwindigkeit geteilt durch Wellenlänge).
D.h.: doppelte Wellenlänge -> halbe Energie (beispielsweise beinhalten 600nm bei gleicher Strahlunsgintensität die doppelte Energie wie 1200nm)]

Man sieht: Die größte Fläche ist im sichtbaren Bereich (VIS: 400-800nm). Im UV kommt nur noch wenig an und im IR zwar noch etwas, aber auch weniger.
Wenn wir jetzt den Bereich von z.B. 800nm bis 1800nm zur Stromerzeugung mitnutzen könnten/ würden, statt nur den sichtbaren Bereich, dann würden wir etwa 50% mehr nutzbare Fläche unter der Kurve zusammen bekommen. Wobei man das noch nach unten korrigieren muss, nach "höhere Wellenlänge = weniger Energie".
D.h.: Über IR kann man schon rein theoretisch, in erster Näherung, eh nur vielleicht zusätzliche ca. 25% ernten.

Das als Ausgangspunkt zur eigentlichen Frage, was jetzt bei Bewölkung ist. Mir ging es bis hierher nur darum, schon einmal grundsätzlich abzuschätzen, wie viel der IR-Stahlungsanteil dabei ausmachen könnte, sollte IR bei Bewölkung besser zum Erdboden durchkommen als VIS.
Vermutlich ist es ja so, dass größere Wellenlängen weniger gestreut werden sollten, aber das muss ich noch herausfinden, ich habe bisher dazu leider kein Spektrum finden können... Und wie sieht es bei der wellenlängenabhängigen Absorption in Wolken aus? Das wäre auch noch herauszufinden.

Aber es zeigt sich auch schon so: Sehr viel kann es nicht ausmachen!
(Das ist also meine derzeitge Antwort.)

Hinzu kommt dann noch der wellenlängenabhängige Wirkungsgrad von Solarzellen:
Wie viel des einfallenden Lichts können sie bei welcher Wellenlänge in Strom umwandeln?

Interessant dazu ist diese Seite:

Das Spektrum der Solareinstrahlung
So faszinierend nutzt die Photovoltaik das Spektrum des Lichts
https://photovoltaiksolarstrom.com/phys ... strahlung/

Dort bitte vor allen Dingen die untere Grafik anschauen, dort wird das dargestellt.

Ganz moderne Solarzellen nutzen hier dennoch einen möglichst weiten Wellenlängenbereich, wie man hier schön sieht:

Fraunhofer ISE entwickelt effizienteste Solarzelle der Welt mit 47,6 Prozent Wirkungsgrad
https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse ... sgrad.html