Flexible Solarzellen
Dänische Forscher entwickeln Alternativen zu Silizium
Forscher der Technischen Universität Dänemarks begannen vor zehn Jahren nach Alternativen für die seit rund 50 Jahren angewandten Solarzellen aus Silizium zu suchen. Ihre Alternative sind Solarzellen aus Polymeren, die bei einer Temperatur von nur 140 Grad Celsius hergestellt und zudem in Produktionshallen ohne besondere Reinheitsforderungen produziert werden. Dies ermöglicht es auch kleineren Firmen, Nischenprodukte herzustellen. Arbeitete Professor Frederik Krebs anfangs noch allein an dieser Idee, so stehen ihm inzwischen 25 Forscher zur Seite.
Mit Mekoprint fand sich auch ein industrieller Partner, der an die Realisierbarkeit der Idee glaubt. Bereits vor zwei Jahren hatte die Plastik-Solarzelle eine kleine Premiere, als die musikinteressierten Mitglieder des Teams auf dem Rockfestival von Roskilde einen Sonnenhut mit Solarzellen aus eigener Fertigung vorstellten.
Die nun in Produktion gegangenen Solarzellen werden als Kunststofffilm auf Displays und Sensoren aufgetragen, um deren Stromversorgung zu sichern. Im Moment haben sie nur eine Lebensdauer von etwa drei Jahren. Für die in Arbeit befindliche nächste Generation erwarten Forscher und Unternehmen jedoch eine wesentlich längere Haltbarkeit. Zum Vergleich: Siliziumzellen halten etwa 20 bis 25 Jahre. Für Mekoprint geht es bei der jetzigen Probeproduktion darum, den Produktionsprozess zu optimieren, um gleichbleibende Qualität zu garantieren.
Auch bei Plastiksolarzellen sind zur Umwandlung von Sonnenstrahlen in Strom zwei Halbleiterschichten nötig, die in diesem Falle aus speziellen Kunststoffen mit Elektronenüberschuss bzw. –mangel bestehen und gegebenenfalls auch aufgedruckt werden können. Nachteil der Plastik-Solarzellen ist neben der geringen Lebensdauer ihr mit 2,5 bis 3 Prozent ziemlich niedriger Wirkungsgrad. Dafür sind sie flexibel, relativ billig und sehr leicht.
Mekoprints verantwortlicher Produktionsleiter Karsten Ries unterstreicht, dass das heutige Produkt für den Zweck voll anwendbar ist, aber die Technologie noch in den Kinderschuhen stecke. »Sie wird uns aber die Möglichkeit geben, ganz neue Produkte zu entwickeln und Sensoren, Kommunikationseinheiten u.ä. Produkte unabhängig von einem Stromnetz zu entwickeln.«
Einen anderen Weg, die Sonnenenergie auszunutzen, beschreitet ein Forschungsteam des Institutes für Feststoffphysik des dänischen Niels-Bohr-Institutes. Es gründete die Firma Sunflake, die an nanostrukturierten Solarzellen aus Galliumarsenid arbeitet. Hier sollen Kristalle, für deren Form das Team bereits ein Patent erwarb, mit Hilfe sogenannter Konzentratorpanele Strom produzieren. Firmenchef Martin Aagesen nannte u.a. Handys als möglichen Anwendungsbereich.
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