Flexible und leichte Solarzelle mit einem Hundertstel des Gewichts konventioneller Zellen

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Ein Forschungsteam des Massachusetts Institute of Technology MIT hat hauchdünne, ultraleichte Solarzellen entwickelt. Die Solarzellen sind so dünn wie ein menschliches Haar und können auf Segel von Segelbooten, die Außenseite von Zelten oder auf Drohnen befestigt werden.

Ultradünne Solarzellen für Segelboote und Drohnen

Das Forschungsteam des MIT arbeitet schon länger an den ultradünnen Solarzellen. Dabei entstand eine sehr dünne, flexible und leichte Solarzelle, welche nur ein Hundertstel des Gewichts herkömmlicher Zellen hat. Dafür kann sie aber 18-mal so viel Energie pro Kilogramm produzieren. In Tests wurden in Verbindung mit einer Stoffschicht bis zu 370 Watt Energie pro Kilogramm erreicht; ohne Stoffschicht erzielte man 730 Watt. Hinzukommt, dass die Solarzellen sehr robust sind und ein Ein- und Aufrollen bis zu 500-mal problemlos möglich ist. Hierbei weisen sie nur 10 Prozent Leistungsverlust auf.

Bei der Herstellung haben sich die Forschenden mit druckbaren Materialien befasst, um die Technologie besser skalieren zu können. Man nutzte hierfür Nanomaterialien mit druckbaren Halbleiter-Tinten. Diese Methode findet in der Elektronikbranche vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Hierzu heißt es:

„Diese werden dann in ein Plastiksubstrat eingebracht, das lediglich 3 Mikron dick ist. Gemeinsam mit einer druckbaren Elektrode formen die Tinten so ein Solarmodul. Dieses Modul kann dann auf ein Stoffsubstrat aufgebracht werden, dass ihm mechanische Stabilität verleiht, ohne viel Gewicht hinzuzufügen.“

Aktuell möchte man die Solarzellen noch dahingegen optimieren, dass sie besser vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Jeremiah Mwaura vom MIT Research Laboratory of Electronics sagt:

„Encasing these solar cells in heavy glass, as is standard with the traditional silicon solar cells, would minimize the value of the present advancement, so the team is currently developing ultrathin packaging solutions that would only fractionally increase the weight of the present ultralight devices.“

Solarzellen sind eine zukunftsfähige Lösung für saubere Energie

In Zukunft müssen Solarzellen auf verschiedenen Oberflächen angebracht werden können, um saubere Energie zu produzieren. Sie sind eine wichtige Säule in der Energiewende, vor allem auch ultradünne Solarzellen, die man auf Segelbooten, Zelten und Drohnen anbringen könnte. Prinzipiell finden sie überall dort Anwendung, wo das Gewicht entscheidend ist und die Funktionalität oder Leistung des Objekts nicht negativ beeinflusst werden darf. Insbesondere auf besonderen und unebenen, leichten Oberflächen, z.B. auf Segeln von Segelbooten, benötigt man sie in Zukunft.

Die vom MIT entwickelten Solarzellen sind so dünn wie ein menschliches Haar. Man kann sie auf eine Seifenblase legen, ohne dass diese platzt.

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