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Ultradünne Plastiksolarzellen könnten zum Durchbruch führen

Veröffentlicht am 5. Juli 2011,  Kategorie(n): Solarenergie

In der Zukunft wird die Menschheit mehr und mehr auf die Nutzung der Erneuerbaren Energien angewiesen sein, denn während die natürlichen Ressourcen wie Erdöl, Gas oder Kohle immer weiter abnehmen, wächst die globale Nachfrage nach Energie weiter stark an. Dies führt einerseits zu steigenden Energiepreisen, wie auch zu Umwelt- und Klimaproblemen, die die heutigen Zustände weit übertreffen dürften. Dabei schickt vor allem die Sonne in ein paar Stunden bereits ein Vielfaches der Energie auf die Erde, als die gesamte Menscheit in einem Jahr verbrauchen kann. Sie einzufangen und umzuwandeln ist mit den bisherigen Technologien aber noch nicht im notwendigen Maßstab möglich.

Bei der Solarenergie gibt es zwei große Technologien, die beide Vor- und Nachteile haben: Die am weitesten verbreiteten Solarzellen bestehen aus anorganischem Material (meist Silizium) und verfügen über einen relativ hohen Wirkungsgrad von zur Zeit über 20%. Allerdings ist die Produktion teuer und sie sind vergleichsweise groß und schwer. Plastiksolarzellen bzw. organische Solarzellen bestehen hingegen aus Werkstoffen der organischen Chemie und sind sehr dünn, leicht und günstig in der Produktion. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad mit etwa 10% (im Labor) bisher gering und zudem sind sie nicht haltbar genug für einen großflächigen Außeneinsatz.

Wie Physorg.com jetzt aber mit Berufung auf einen Artikel im Advanced Energy Materials Magazin berichtet, ist einem Team von Wissenschaftlern der Universitäten von Sheffield und Cambridge, rund um Dr. Paul Staniec und Dr. Andrew Parnell, nun möglicherweise aber der Durchbruch gelungen. In ihren Versuchen haben sie die im Rutherford-Appleton Laboratory bei Oxford mit den Anlagen ISIS und Diamond (Neutronenstreuung, Beugung von Röntgenstrahlung) die innere Struktur und Eigenschaften der Solarzellen-Materialien untersucht. So könnten Technologien zur Fertigung eines Solarzellenfilms mit einer spezifischen Halbleiter-Nanostruktur entwickelt werden, der 1.000 Mal dünner wäre als ein menschliches Haar. Dieser Film könnte genutzt werden, um extrem dünne und kostengünstige Solarzellen in großen Massen herzustellen.

Der hauchdünne Solarzellenfilm könnte ebenso einfach auf Kunststoffe aufgedruckt werden, wie heute Farbe beim Zeitungsdruck auf das Papier gebracht wird. Anwendungsgebiete würde es viele geben, denn die Installation wäre deutlich einfacher und leichter. Vielleicht gibt es in Zukunft sogar einfache Fensterfolien mit Solarzellen, die unsere Scheiben nichtnur verzieren, sondern gleichzeitig Strom erzeugen.

Weitere Informationen sind im Artikel „Cling-film solar cells could lead to advance in renewable energy“ auf Physorg.com nachzulesen, sowie direkt in der Studie „The Nanoscale Morphology of a PCDTBT:PCBM Photovoltaic Blend“ im Advanced Energy Materials Magazin.

 
 
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Kategorie(n): Solarenergie
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