Liebes BFE: Warum sind Solaranlagen schwarz?

Das Bundesamt für Energie (BFE) beantwortet jedes Jahr hunderte von Anfragen von Bürgerinnen und Bürgern. Auf energeiaplus.com greifen wir unter dem Stichwort «Liebes BFE…» einige davon auf. Frau M. wollte wissen, warum Solarpanels schwarz und nicht weiss oder grau sind.

Liebe Frau M., das ist eine gute Frage. Für die Antwort darauf bedarf es eines kleinen Physikexkurses:

Licht breitet sich in Form von Wellen aus. Je nach Wellenlänge nehmen wir verschiedene Farben wahr. Blaues Licht hat beispielsweise eine kürzere Wellenlänge als rotes Licht. Und weiss besteht aus ganz vielen Farben, die zusammen weiss wirken. Dies sieht man, wenn weisse Sonnenlichtstrahlen auf einen Wassertropfen fallen: Das Licht wird gebrochen, in seine farbigen Bestandteile zerlegt und es gibt einen Regenbogen.

Trifft das Licht auf ein Objekt, werden gewisse Wellenlängen entweder verschluckt (absorbiert) oder zurückgestrahlt (reflektiert). Die zurückgestrahlte Welle trifft auf unser Auge und wir nehmen sie als die Farbe des Gegenstandes wahr. Beispiel: Bei einem roten Ball werden alle anderen Wellenlängen ausser rot absorbiert und eben nur rot reflektiert.

Das, was wir als schwarz wahrnehmen, ist eigentlich die Abwesenheit von Farben: Ein Gegenstand absorbiert das Licht vollständig – und damit auch die Wärme – und strahlt nichts zurück. Genau das geschieht bei schwarzen Photovoltaikanlagen. Das ist so gewollt, denn es sollen ja möglichst alle Sonnenstrahlen absorbiert und in Strom umgewandelt werden. Eine graue oder weisse PV-Anlage würde vergleichsweise viel Sonnenlicht reflektieren, sodass nicht das gesamte Licht, das auf die Anlage trifft, zur Erzeugung von Strom genutzt werden könnte.

Trotzdem gibt es sie, die nicht-schwarzen Solarzellen. Das Forschungs- und Technologieinstitut CSEM in Neuenburg beispielsweise hat die Fassade eines Mehrfamilienhauses mit weissen Solarmodulen ausgestattet. Sie sind mit einer speziellen Schicht eingefärbt, die die Module weiss erscheinen lässt. Auch andere Farben oder Muster sind möglich, und je nach Einfärbung und Produkt betragen die Verluste wenige bis maximal 30%. Die Firma Solaxess, ein Startup-Unternehmen des CSEM, bietet Nanotechnologiefolien für Hersteller von Photovoltaik-Solarmodulen an, die in verschiedenen Farben erhältlich sind. Und im freiburgischen Ecuvillens wurde auf einem denkmalgeschützten Gebäude eine terracottafarbene Photovoltaikanlage installiert, wie Sie im Energeiabeitrag vom 4. Oktober 2017 nachlesen können. Gut möglich also, dass wir in Zukunft vermehrt weisse oder bunte Solardächer und –fassaden sehen oder farbige Werbetafeln, die ihren eigenen Strom produzieren.

Alicia Salas, Hochschulpraktikantin Medien und Politik, BFE

Beispiel von Solaxess (©Solaxess):

réalisation à Quzhou, Chine, février 2020

réalisation à Männedorf (ZH) Suisse, avril 2020