Aka JournalDieses Interview wurde mit dem spanischen Materialwissenschaftler und Chemiker Dr. Ignasi Burgues geführt, welcher erneuerbare Energietechnologien, spezifisch Perowskit Solarzellen, organischen Solarzellen und Agri-Photovoltaik (Agri-PV), die landwirtschaftliche Nutzung der Solarenergie, untersucht. Er forscht zurzeit an der Universitat Politècnica de Catalunya in Barcelona Spanien und hat bisher in vier europäischen Ländern geforscht darunter auch an der FAU Erlangen-Nürnberg. Dabei hat er über 20 Publikationen veröffentlicht und ist Co-Erfinder von 3 Patenten in Verbindung mit organischen halbleitenden Polymeren.
Das Interview wurde auf Englisch und per Videokonferenz geführt. Der Fokus des Interviews lag auf der Verbindung der organischen Solarzellen mit der Agri-Fotovoltaik.
Das Interview begann damit, dass er uns davon erzählte, wie seine Forschung zu Agri-PV anfing. Vor 5 Jahren gab es erste Ideen zur landwirtschaftlichen Nutzung von Solarzellen.
Dabei wird versucht eine Möglichkeit zu finden unter Solarzellen landwirtschaftlichen Anbau von Pflanzen zu betreiben. Man steht vor dem Problem, dass bei herkömmliche Silizium Solarzellen die Pflanzen zu wenig Licht abbekommen würden, da sie unter den Solarzellen in deren Schatten wachsen würden. Deshalb muss man neue Technik erfinden, die das Sonnenlicht zur Energiegewinnung nutzt, aber gleichzeitig garantiert, dass die Pflanzen genug Sonnenlicht zum Wachsen bekommen. Daher werden organische Materialien genutzt, welche transparent sind, was eine kombinierte Nutzung der Fläche ermöglicht. Insgesamt ist das Ziel laut Herr Burgues gar nicht die Silizium Solarzellen auf dem Markt zu ersetzen. Sondern ist mehr Möglichkeiten für den Einsatz von Solarzellen zu bieten, an denen die herkömmliche Technik nicht anwendbar ist.
Es gibt viele verschiedene mögliche organische Polymere, die genutzt werden können. Dabei werden mindestens zwei Polymere kombiniert, um sich an die Bedürfnisse der spezifischen Pflanze anzupassen. Dies ermöglicht, dass spezifische Lichtspektren die transparente Solarzelle durchdringen und die Pflanze erreichen und andere zur Stromgewinnung genutzt werden. Ein verwendetes Material ist zum Beispiel die Kohlenstoff Modifikation Fulleren.
Die idealen Lichtspektren zum Wachstum sind noch nicht für alle Pflanzenarten erforscht, was die Forschung erschwere. Bei einer Studie wurden über 30 verschiedene Polymere an verschiedenen Pflanzen getestet, welche mehr oder weniger gut funktioniert haben. Dabei gab es auch schon einige erfolgreiche Testprojekte, wie ein Projekt in Südspanien, wo Schutznetze von Apfelbäumen durch dünne Schichten aus den Solarzellen ersetzt wurden. Dr. Burgués erwartet, dass in Zukunft die Solarzellen weiter etabliert werden. Dabei besteht die Möglichkeit bei den großen Gewächshäusern im Süden Spaniens eine Anwendung zu finden.
Auch wenn die organische Alternative zu herkömmlichen Solarzellen zahlreiche Vorteile bietet, sie sich bisher nicht sehr erfolgreich auf dem Markt für erneuerbare Energien etablieren kann, wie Dr. Burgués analysiert. Noch überwiege bei vielen Landwirten oder potenziellen Kunden die Skepsis, was möglicherweise auch am hohen Preis liegen könnte. Zudem werde die neuartige Technologie trotz erster erfolgreicher Testprojekte in Südspanien bisher nicht ausreichend von der (europäischen) Politik gefördert, was eine zusätzliche Hemmung des Entwicklungsprozesses darstellt. Dennoch besteht die Möglichkeit, dass die Technologie in Zukunft ein guter Zusatz zur derzeitigen Solartechnik wird. Wenn die Nachfrage an Agri-PV wächst und die Technik so in größerem Maße hergestellt wird und dann auch günstiger werden kann.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es wichtig ist, die organischen Solarzellen weiter zu erforschen, um sie in Zukunft für die Landwirtschaft nutzbar zu machen und so neue Anwendungsbereiche für Solartechnik zu schaffen. Insgesamt wurden schon einige Erfolge verbucht und man ist auf dem richtigen Weg, die richtigen Polymere für die verschiedenen Pflanzen zu finden.