Solar andersrum – Michael Grätzel, Chemiker

Solarenergie gewinnen, so wie es die Natur vormacht: Michael Grätzel hat sich die Photosynthese der Pflanzen als Vorbild für seine berühmte siliziumfreie Solarzelle genommen.

Als Michael Grätzel im Jahr 1991 seine Arbeiten im Wissenschaftsmagazin «Nature» veröffentlichte, erregte er grosses Aufsehen. Die Medien verkündeten bereits eine neue Ära günstigerer und zuverlässigerer Sonnenenergie. Der aus Deutschland stammende Forscher hat nämlich der Solarzellenwelt, in der das Silizium dominierte und noch immer weitgehend dominiert, eine radikal andere Lösung vorgeschlagen. «Die Industrie war sehr schnell daran interessiert», sagt der an der ETH Lausanne tätige Professor für Physikalische Chemie. «Aber diese Technologie musste erst noch ausreifen. Das brachte auch Enttäuschungen mit sich. Zudem hegten auch viele Forscher Zweifel an der Gültigkeit unserer Experimente.»

Inspiriert von der Photosynthese der Pflanzen besteht eine «Grätzel-Zelle» aus einem Farbstoff, der mit nanokristallinen Partikeln aus Titandioxid verbunden ist. Sie ist halb so teuer wie die konventionelle Siliziumzelle. Ausserdem ist sie bei schwachen Lichtverhältnissen doppelt so effizient wie beispielsweise in Innenräumen, also ohne direkte Sonneneinstrahlung. Jedoch: Unter direkter Sonnenbestrahlung ist der Wirkungsgrad dieser Solarzelle noch tiefer als derjenige der Siliziumzelle.

Es ist nicht einfach, eine grundlegende Entdeckung marktfähig zu machen. Trotzdem: Nach vielen unvorhergesehenen Wendungen hat ein Unternehmen in Wales mit dem Bau eines Solarkraftwerkes von 120 Megawatt Leistung begonnen – und setzt dabei die Grätzel-Zelle ein. Der Durchbruch in der Kommerzialisierung scheint geschafft: «Unsere leichten und flexiblen Zellen passen sich den Bedürfnissen von Entwicklungsländern besonders gut an», sagt Grätzel. «Südafrika hat übrigens 100'000 davon bestellt.»