Kieselalgen als Rohstoff für Solarzellen

Solarzellen sind ein zentraler Baustein der Energiewende, und die Suche nach innovativen Materialien zur Effizienzsteigerung ist wichtiger denn je. Eine vielversprechende Lösung bietet dabei eine Ressource, die auf den ersten Blick unscheinbar wirkt: Kieselalgen. Diese winzigen Algen hinterlassen nach ihrem Absterben Schalen, die aus amorphem Siliziumdioxid bestehen – einem Material, das potenziell als Rohstoff für die Herstellung von Solarzellen genutzt werden kann.

Was sind Kieselalgen?

Kieselalgen, auch bekannt als Diatomeen, sind eine Gruppe mikroskopisch kleiner Algen, die weltweit in Gewässern vorkommen. Ihre Zellwände bestehen aus Siliziumdioxid, das durch seine besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften interessant für technische Anwendungen ist. Nach ihrem Absterben sammeln sich die fossilen Schalen der Kieselalgen am Boden von Seen und Meeren und bilden sogenannte Diatomit-Ablagerungen.

Diatomit – ein vielseitiges Material

Diatomit, auch bekannt als Kieselgur, wird bereits seit dem 19. Jahrhundert in verschiedenen Industrien genutzt. Traditionell findet es Anwendung als Filtermaterial, Wärmedämmstoff und Schleifmittel. Doch nun rückt es auch in den Fokus der Forschung zur Herstellung von Solarzellen. Wissenschaftler der HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst in Deutschland und der Université Oran in Algerien untersuchen die Möglichkeiten, Diatomit als Rohstoff für Silizium zu verwenden – das zentrale Material für herkömmliche Solarzellen.

Forschung an der HAWK

Ein Team der HAWK Hochschule erforscht seit einigen Jahren die Silizium-Gewinnung aus Diatomit. Sid Ahmed Beldjilali, ein Forscher der algerischen Universität Oran, hat sich in Kooperation mit dem Labor für Analytische Messtechnik an der HAWK eingehend mit diesem Thema beschäftigt. Gemeinsam mit dem Laborleiter, Christoph Gerhard, und weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern geht es um die Analyse der Reinheit des Diatomits und die möglichen Implikationen für die Solartechnologie.

Der Schlüssel zur Nutzung von Diatomit liegt in der Silizium-Gewinnung. Ein besonders herausfordernder Aspekt ist dabei die Entfernung von Unreinheiten. In einem kürzlich veröffentlichten Artikel im „Journal of Analytical Atomic Spectrometry“ hat das Forschungsteam ihre Ergebnisse zur Quantifizierung von Unreinheiten im Diatomit vorgestellt. Mithilfe von laserinduzierten Spektralmethoden untersuchen sie die chemische Zusammensetzung und Reinheit des Materials, was einen wichtigen Schritt zur industriellen Nutzung darstellt.

Zukunftsaussichten

Die Verwendung von Kieselalgen als Rohstoff für Solarzellen könnte eine nachhaltige Alternative zur herkömmlichen Siliziumproduktion darstellen. Da Diatomit auf der ganzen Welt vorkommt, könnte dieser erneuerbare Rohstoff eine kostengünstige und umweltfreundliche Option für die Zukunft der Solarindustrie bieten. Die Forschung befindet sich noch im Entwicklungsstadium, doch die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend.

Mit der fortschreitenden Erforschung und Optimierung könnte Diatomit eine Schlüsselrolle in der nächsten Generation von Solarzellen spielen und zur weiteren Verbreitung der Solarenergie beitragen.

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