In Australien haben Forscher einen Durchbruch bei Solar Skins erzielt, die jede glatte Oberfläche in ein Solarmodul verwandeln können. Die durchsichtigen, flexiblen Folien sind mit Nanopartikeln bedruckt und können Smartphones, E-Autos und andere Geräte mit Solarstrom versorgen. Die Forscher haben ihren Wirkungsgrad jetzt entscheidend verbessert.

Anwendung an Fenstern, Fassaden oder auf E-Autos

Wissenschaftler an der Universität von Queensland forschen an den Nanopartikeln, sogenannten Quantenpunkten. Wenn man sie dem Sonnenlicht aussetzt, wandern Elektronen zwischen den Partikeln hin und her und erzeugen so elektrischen Strom. Druckt man sie auf Folien, lassen sich diese unsichtbar etwa auf Fenster oder andere Oberflächen aufbringen und können so Strom für zuhause erzeugen. Sie können auch Solarstrom für Smartphones und Elektroautos liefern.

Wirkungsgrad um 25 Prozent verbessert

Das Prinzip ist nicht neu, doch den Forschern in Queensland ist es gelungen, den Wirkungsgrad ihrer Solar Skins zu verbessern. Der bisherige Rekord lag bei 13,4 Prozent. Die Wissenschaftler um Lianzhou Wang konnten diesen Wert auf 16,6 Prozent steigern. Diese Verbesserung um fast 25 Prozent sei ein bedeutender Schritt hin zur Marktreife der Technologie, sagte Wang. Die Forscher entwickelten dafür die Oberfläche weiter, die bei Quantenpunkten meist rau und empfindlich ist. Deshalb sind sie normalerweise weniger effizient dabei, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln.

Der Vorteil der Folien im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen sei, dass sie leicht und flexibel seien und dass sie auch bei schlechteren Lichtverhältnissen funktionierten, sagte Wang. Sie können deshalb auch bei bewölktem Himmel oder drinnen verwendet werden. Laut Wang kommen sie für eine ganze Reihe von Anwendungen in Frage, darunter Fahrzeuge, Flugzeuge sowie tragbare Elektronik, die etwa in Kleidung integriert wird. Sie lassen sich darüber hinaus relativ günstig herstellen, sagt der Wissenschaftler.

Marktreife schon in zwei Jahren?

Wang und sein Team wollen den Wirkungsgrad der Solarfolien jetzt auf 20 Prozent steigern und den Druckprozess hochskalieren, um große Solarzellen zu erhalten. Man hoffe, innerhalb von zwei Jahren ein Produkt zu entwickeln, das bereits mit kleineren Geräten funktioniert. Innerhalb von drei bis fünf Jahren soll die Technologie dann auch für große Anwendungen geeignet sein.

Quellen / Weiterlesen

Researchers claim solar efficiency breakthrough for flexible ’skin‘ | The Guardian
QD Solar Cells Realize 16.6% Power Conversion Efficiency | Photonics
‘UK weatherproof’ solar technology developed by scientists | Energy Voice
Ligand-assisted cation-exchange engineering for high-efficiency colloidal Cs1−xFAxPbI3 quantum dot solar cells with reduced phase segregation | nature energy

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