Berkeley-Forscher entwickeln billige Solarzellen aus Plastik

Wirkungsgrad liegt erst bei 1,7 Prozent – Einsatz für tragbare elektronische Geräte

Chemikern der University of California, Berkeley,ist es gelungen, kostengünstige Solarzellen aus Plastik (Bild) zu entwickeln. Die Zellen sollen flexibel genug sein, um auf jeder Oberfläche befestigt zu werden, und Strom für tragbare elektronische Geräte liefern. Noch ist ihr Wirkungsgrad allerdings auf 1,7 Prozent beschränkt. Der heutige Standard im Wirkungsgrad der kommerziellen Photovoltaik liegt bei zehn Prozent. Die besten Solarzellen, hochpreisige Halbleiter-Laminate, können aber bereits bis zu 35 Prozent der Sonnenenergie in Elektrizität umwandeln.

Obwohl der Wirkungsgrad noch um den Faktor zehn verbessert werden muss, hat laut dem Chemiker Paul Alivisatos die Technologie das Potenzial andere Mängel bestehender Solarzellen auszumerzen. „Die Solarzellen können auf Plastik gedruckt werden und das öffnet die Türe zu neuen Anwendungsmöglichkeiten“, erklärte Co-Autor Janke J. Dittmer in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Science. Tatsächlich ist die entwickelte Solarzelle ein Hybrid und besteht aus winzigen Nanodrähten, die in einem organischen Kunststoff bzw. Plastik verteilt sind. Eine Schicht ist dabei nur 200 Nanometer dick und zwischen zwei Elektroden mit einer Stromleistung von 0,7 Volt gepackt.

Als Vorteil sehen die Entwickler die Produktion der Solarzellen in nicht sterilen Räumlichkeiten oder Vakuum-Kammern wie dies bei photovoltaischen Applikationen auf Halbleiterbasis der Fall ist. Die Herstellung der Hybrid-Solarzellen wird dadurch kostengünstig, betonte Alivisatos. Um das derzeitige Produkt noch zu optimieren, wollen die Forscher im nächsten Schritt die Nanodrähte dichter packen und so gestalten, dass sie verschiedene Farben des Sonnenlicht-Spektrums absorbieren. Die Forschung wurde vom Nationale Renewable Energy Laboratory und dem US-Energieministerium unterstützt.