Melbourne – Forscher unter der Leitung der Monash University haben eine neue organische Solarzelle entwickelt. Sie ist zehnmal dünner als ein menschliches Haar, so leicht, dass ein Blütenblatt sie mühelos tragen kann und hat einen Wirkungsgrad von stolzen 13 Prozent. Die Lebensdauer gibt Experte Wenchao Huang mit 11,5 Jahren an. 20.000 Stunden lang könne sie Strom produzieren. Sie lasse sich verbiegen und falten, verliert dabei allerdings ein wenig an Effektivität. 1.000 Verformungen reduzieren den Wirkungsgrad um elf Prozent.
9,9 Watt pro Gramm
Das Team, zu dem auch Forscher der National Academy of Sciences gehören, hält die Solarzelle für einen idealen Stromspender für tragbare Elektronik. Sie könne aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer bescheidenen Ausmasse – sie hat eine Fläche von zwei Quadratzentimetern – stets mitgenommen werden, ohne zur Last zu werden. Die Leistung liege bei 9,9 Watt pro Gramm. Bei Bedarf, etwa wenn die Batterie des Smartphones leer ist, legt man sie einfach in die Sonne.
Wenchao hält es sogar für möglich, bei Kleinverbrauchern künftig ganz auf Batterien zu verzichten. Die Zellen werden dann einfach auf die Aussenhülle geklebt. An wolkenverhangenen Tagen und in künstlich erleuchteten Räumen produzieren sie ebenfalls Strom. Deshalb seien sie auch für Anwendungen des Internets der Dinge und für Biosensoren geeignet. Organische Solarzellen bestehen aus elektrisch aktiven Kunststoffen. Das Material ist zudem weitaus preiswerter als das anorganischer Zellen, etwa denen aus Silizium.
Herstellung per Druck
Auch der Energiebedarf für die Herstellung ist gering. Bisher haperte es jedoch am Wirkungsgrad. Die Zellen hat ein Speziallabor in Japan mit einer Technik namens Dünnfilmbeschichtung im Vakuum hergestellt, ein relativ teures Verfahren. Künftig sollen sie per Drucktechnik produziert werden, die deutlich weniger kostet. Die genutzten Werkstoffe sind neu entwickelt worden. Mithilfe nachträglicher Wärmebehandlung gelang es, die mechanische Stabilität und die Resistenz gegen Umwelteinflüsse entscheidend zu verbessern. (pte/mc/ps)
Monash University
National Academy of Sciences
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