Solarenergie: Die Geburt der ersten Solarzelle
Solarenergie scheint eine sehr junge Erfindung zu sein, doch tatsächlich wurde die erste funktionierende Solarzelle bereits im Jahr 1883 in den USA entwickelt.
Das Wichtigste in Kürze
- Als Erfinder der modernen Solarzelle gilt der Amerikaner Charles Fritts.
- 1888 wurde der erste Apparat zur Nutzung von Solarenergie patentiert.
Die Kraft der Sonne war natürlich schon in der Antike bekannt. Doch die moderne Solarenergie geht auf den Franzosen Edmond Becquerel zurück, der 1839 die Photovoltaik entdeckte: die Entstehung von Elektrizität durch Licht oder Strahlung.
Sein Landsmann Augustin Mouchot baute auf seinen Entdeckungen auf und präsentierte 1878 auf der Weltausstellung einen sogenannten Solarkocher. Mithilfe eines Parabolspiegels lenkte er das Sonnenlicht auf einen Glaszylinder, in dem dann das Wasser verdampfte.
Charles Fritts und die Solarzelle
Die französischen Forschungen verliefen im Sand, da die französische Regierung wenig Interesse an einer Förderung hatte. Zum Glück wurden ihre Arbeiten auf der anderen Seite des Atlantiks aufgegriffen.
Hier hatte Willoughby Smith 1873 bereits entdeckt, dass Selen photosensitive Eigenschaften besass. Das heisst, das Material reagierte auf Licht, indem es Elektrizität erzeugte.
Diese Entdeckung machte sich der New Yorker Erfinder Charles Fritts zunutze und baute die erste Solarzelle der Welt. Zwischen einer Schicht Selen und einer dünnen Goldschicht sollte Spannung entstehen, die als Elektrizität genutzt werden konnte.
Solarenergie: Selenzellen und ihr Nutzen
Das Experiment erwies sich als erfolgreich und Charles Fritts erzeugte mit seiner Selenzelle tatsächlich die erste echte Solarenergie. Allerdings lag der Wirkungsgrad gerade einmal bei ein bis zwei Prozent.
Moderne Solarzellen bringen es immerhin auf 15 bis 20 Prozent. Anders gesagt: Selenzellen erzeugten nicht genug Elektrizität, um damit beispielsweise Elektromotoren zu betreiben.
Genutzt wurden sie vor allem in Belichtungsmessern bei Fotoapparaten, da für diese nur wenig Energie benötigt wurde.
Die Wissenschaft lehnte ab
Charles Fritts schickte seine ersten Solarzellen an andere Forscher, in der Hoffnung, sie gemeinsam weiterzuentwickeln. Einer der Empfänger war Werner von Siemens, der Gründer des heutigen Weltkonzerns Siemens. Er hatte zu dieser Zeit bereits die erste elektrische Strassenbeleuchtung in Berlin und den ersten elektrischen Aufzug in Mannheim installiert.
Siemens war so angetan, dass er die Solarzelle sogar der Preussischen Akademie der Wissenschaften vorstellte. Seine Zukunftsvisionen wurden jedoch abgeschmettert. Die Welt war zu dieser Zeit eher an den von Thomas Edison erfundenen Elektrizitätswerken interessiert. Bei diesen wurde Kohle verfeuert, um daraus Strom zu gewinnen.
Photovoltaik wird rehabilitiert
Den nächsten grossen Entwicklungssprung machte die Solarenergie 1905, als Albert Einstein die Quantentheorie entwickelte. Der nächste war die Entwicklung moderner Materialien, die den Wirkungsgrad erhöhten.
Zuerst wurden moderne Solarpanele für die Raumfahrt entwickelt, da Satelliten irgendwie mit Energie versorgt werden mussten.
Mit sinkenden Preisen und wachsendem Bewusstsein für den Umweltschutz setzte sich Solarenergie dann auch auf der Erde durch. Fast 100 Jahre nachdem Fritts mit seiner ersten Solarzelle den Schlüssel zur Vermeidung der Klimakrise in der Hand gehalten hatte.
Doch es scheint, dass die Welt aufwacht und in die Solarenergie investiert. Laut Swissolar hat der Solarstrom im letzten Jahr bereits 3,3 TWh oder 5,8 Prozent zur Stromversorgung des Landes beigetragen. Im Jahr 2021 stieg dieser Anteil auf 4,9 Prozent. Charles Fritts wäre über diese Entwicklung erfreut gewesen.
