Solarzellen dünn wie eine Flocke: Toronto-Physiker zeigt, wie Licht gefangen wird

Die University of Toronto hat am 22. Oktober ein Porträt und ein Video zu Sajeev John veröffentlicht. Der Physiker gilt als einer der Begründer der photonischen Kristalle – künstlicher Materialien mit regelmäßig wiederkehrender Struktur, die Licht in einem bestimmten Frequenzbereich einfangen und lenken können. Ein ähnliches Konzept hatte unabhängig davon Eli Yablonovitch vorgeschlagen; beide Arbeiten erschienen im Abstand weniger Wochen in derselben Fachzeitschrift.

Im Video erklärt John, wie photonische Kristalle Solarzellen deutlich dünner machen könnten. Laut der Universität kommt das Silizium dabei mit etwa einem Fünfzigstel der Dicke herkömmlicher Zellen aus und nimmt nahes Infrarotlicht der Sonne besser auf. Solche Zellen könnten Gebäude- und Fahrzeugoberflächen bedecken; Prototypen entstehen gemeinsam mit Partnern in Deutschland und Australien.

Die Technik hat bereits andere Anwendungen: Hohlkern-Fasern auf Basis photonischer Kristalle werden schon für Laserbehandlungen in der Medizin genutzt; künftig könnten solche Eingriffe auch über flexible Endoskope erfolgen. Johns Team arbeitet außerdem an Chips, die Krankheiten aus einem Tropfen Blut erkennen sollen. Denkbar sind zudem optische Mikrochips, die mit Licht statt Strom rechnen – hier liege die Technik aber noch hinter den theoretischen Vorhersagen zurück, räumt John ein.