Eisenoxid, also Rost, könnte die Solartechnik revolutionieren: Aus dem Stoff lassen sich Fotoelektroden herstellen, die in der Lage sind, Wasser zu spalten und dadurch Wasserstoff zu erzeugen. So wird Sonnenenergie nicht erst in Elektrizität, sondern direkt in einen wertvollen Brennstoff umgewandelt. Leider hat das Ausgangsmaterial so seine Tücken: Eisenoxid ist zwar unschlagbar billig und absorbiert genau in dem Wellenlängenbereich, in dem die Sonne am meisten Licht aussendet. Doch es leitet elektrischen Strom sehr schlecht und muss daher immer in Form äußerst dünner Filme verarbeitet werden, damit die Wasserspaltung funktioniert. Der Nachteil: Die dünnen Filme absorbieren zu wenig vom eingestrahlten Sonnenlicht.

Forschern der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ist es nun gelungen, dieses Problem mit Hilfe eines Vorbildes aus der Natur zu lösen. Sie entwickelten für die Fotoelektrode eine spezielle Oberfläche, die dem Auge der Motte nachempfunden ist. Die Mikrostruktur dieser Augen ist speziell auf die Wellenlänge des Lichts angepasst: Die Nachtfalter müssen viel Licht einsammeln und dürfen so wenig wie möglich reflektieren, um nicht entdeckt und gefressen zu werden. Die Photozelle der Empa nutzt den gleichen Effekt.

Die Grundlage bilden winzige Kügelchen aus Wolframoxid, die auf einer Elektrode aufgetragen und dann mit einer hauchdünnen Schicht Eisenoxid überzogen werden. Fällt Sonnenlicht auf die Oberfläche, wird es von den Kügelchen im Innern mehrfach hin und her reflektiert. Schließlich ist alles Licht absorbiert, so dass die gesamte Energie für die Spaltung von Wassermolekülen zur Verfügung stehen kann.