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Solarzellen aus Plastik

Energietechnik. - Solarzellen aus organischen Materialien haben gegenüber den herkömmlichen auf Siliziumbasis den Vorteil, dass sie biegsam und wohl auch preiswert sind. Dänische Forscher haben jetzt Einsatzgebiete für solche Zellen vorgestellt und nicht verschwiegen, dass die Lichtfänger noch deutlich verbessert werden müssen.

Von Frank Grotelüschen | 25.09.2009
    Suren Gevorgyan ist ein junger Armenier, der für das Risø Labor arbeitet, das nationale Energieforschungsinstitut in Dänemark. Er öffnet seine Aktentasche und holt eine dünne, runde Scheibe heraus.

    "Das sieht aus wie eine CD, dieselbe Größe und dieselbe Form. Aber anders als eine CD ist diese Scheibe biegsam – und damit ideal, um sie oben auf einem Sonnenhut anzubringen."

    Doch warum sollte man sich ein dünnes Plastikscheibchen auf den Sonnenhut stecken? Nun – um Strom zu erzeugen. Das Scheibchen ist eine Solarzelle aus Plastik. Der Fachmann spricht von einer organischen Solarzelle. Der Vorteil gegenüber einer normalen Siliziumzelle, wie man sie vom Hausdach kennt. Gevorgyan:

    "Organische Solarzellen sind preisgünstig, denn das Kunststoffmaterial ist sehr billig – viel billiger als Silizium. Aber dafür ist der Wirkungsgrad eher bescheiden. Er liegt bei gerade mal drei Prozent. Eine normale Solarzelle schafft dagegen 15 Prozent. Organische Zellen taugen also nicht für die Energieversorgung im großen Maßstab. Aber für einige Nischenprodukte sind sie schon ganz brauchbar."

    Bislang konnten Forscher die Plastikzellen nur als Labormuster herstellen – also nur in kleinen Stückzahlen. Gevorgyan und seine Kollegen haben nun eine Technik entwickelt, mit der sich auch größere Mengen fertigen lassen. Eine Vorstufe für eine Industrieproduktion.

    "Als erstes synthetisieren wir die Kunststoffe, sie sind elektrisch leitend. Diese werden dann von einer Spezialmaschine zu Folien verarbeitet. Diese Folien bedrucken wir mit elektrischen Schaltungen, dann können sie als Solarzellen fungieren. Im Prinzip ist das dasselbe wie beim Drucken einer Zeitung."

    Mit ihrer Methode haben die Dänen ein paar 1000 jener Plastikscheiben gefertigt, die einen gewöhnlichen Sonnenhut in einen innovativen Solarhut verwandeln. Verteilt haben sie ihn auf einem Rock-Festival in Roskilde. Dort konnten die Leute per Solarhut ein kleines Radio laufen lassen und waren, sagt Gevorgyan, höchst angetan. Noch interessanter scheint ein anderes Projekt – eine Solarlaterne für jene Dörfer in Afrika, die nicht ans Stromnetz angeschlossen sind. Auch diese Laterne zieht Gevorgyan mit einem Handgriff aus der Aktentasche. Eine simple Plastikfolie im DIN-A4-Format, die überhaupt nicht aussieht wie eine Lampe.

    "Hier in der Mitte ist die Solarzelle aufgedruckt. Daneben stecken zwei dünne Lithium-Batterien, oben sind zwei LEDs. Und an den beiden Ecken befinden sich zwei Druckknöpfe. Wenn man die Folie einfach biegt und die Druckknöpfe zusammensteckt – dann fangen die LEDs an zu leuchten!"

    Wenn man die Solarlaterne tagsüber für ein paar Stunden in die Sonne legt, liefert sie abends immerhin so viel Licht, dass man in ihrem Schein lesen kann. Gevorgyan:

    "Wir haben einen Feldtest in einem Dorf in Sambia gemacht und die Lampen an Schulkinder verteilt. Wir gaben sie ihnen ohne jede Instruktion. Dennoch haben die Kinder nach 30 Sekunden herausgekriegt, wie man die Lampen einschaltet. Allerdings ist das Licht noch ein wenig diffus, und die Helligkeit ließ nach einer halben Stunde nach. Also: Wir müssen die Lampe noch deutlich verbessern."

    Deshalb arbeiten die Dänen daran, die Solarlaterne effizienter und auch haltbarer zu machen. Der Preis, sagt Gevorgyan, sollte jedenfalls nicht das Problem sein. Als Massenartikel gefertigt dürfte die Plastik-Wunderlampe nicht mehr als drei Euro kosten.