Solarzellen: Malen statt montieren
Solarzellen mit dem Pinsel auftragen? In den USA und Kanada arbeiten Wissenschaftler an streichbaren Solarzellen. Dass es nur noch eine Frage der Zeit sein dürfte, bis die „sonnige“ Farbe auf den Markt kommt, zeigen erste Forschungserfolge.
Die Solarzellen, die Forscher der University of Notre Dame im US-Bundestaat Indiana entwickelt haben werden nicht montiert sondern gestrichen. Sie haben eine Farbe entwickelt, die über leitfähigen Untergrund Strom aus Sonnenlicht erzeugen kann. Sie lässt sich relativ günstig in grossen Mengen herstellen und ohne besondere Werkzeuge auftragen. Die Wissenschaftler sehen in ihr eine Alternative zu Silizium-basierten Solarmodulen.
Das Geheimnis der Solarfarbe aus Notre Dame liegt in stromerzeugenden Nanopartikeln, sogenannten „Quantum Dots“. Diese bestehen aus Titandioxid und sind zur Verbesserung des Stromflusses entweder mit Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid umhüllt und in einen streichbaren Stoffverbund integriert. „Wir wollten über die Siliziumtechnologie hinauskommen“, sagt Prashant Kamat, Biochemiker am Nano-Wissenschafts- und Technologie-Institut der kanadischen Universität und Leiter des „Sun-Believable“-Projektes.
Die entwickelte Paste ist bereits erfolgreich getestet worden. „Der höchste von uns bisher erreichte Effizienzgrad beträgt ein Prozent und liegt damit klar hinter den zehn bis fünfzehn Prozent kommerzieller Silizium-Solarzellen“, erklärt Kamat. „Gelingt es uns, die Energieausbeute etwas zu steigern, könnten wir zukünftig einen wichtigen Beitrag zur Deckung des Strombedarfs leisten.“ Die Forschung unter wird vom US-Energieministerium finanziert.
Kanadisches Projekt erhält Finanzspritze
Allerdings wird derzeit auch in Kanada eine ähnlichen Technologie entwickelt. An der University of Toronto forscht auch Ted Sargent an rsteichbarer Photovoltaik-Technologie. Wie die Amerikaner setzt er auf Quantum Dots. Diese werden zu einem kalkulierten Preis von 15 bis 20 Dollar pro Quadratmeter Streichfläche auf Glaswafern verteilt. Mit ihr lässt sich offenbar bereits eine Stromausbeute von sechs Prozent realisieren. Die Nanopartikel sollen massenhaft hergestellt und an verschiedensten Oberflächen angebracht werden können.
Das Projekt erhielt kürzlich eine Finanzspritze in der Höhe von zehn Millionen Dollar im Rahmen einer fünfjährigen Kooperation mit der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie in Thuwal. Die arabischen Interessenten sprechen einem „Game Changer“ und haben bereits die Lizenzrechte für die Nutzung der Technologie in 38 nordafrikanischen und asiatischen Ländern erworben, darunter Indien und Russland. Konkrete Pläne für kommerzielle Umsetzungen gibt es allerdings noch keine, weil man auch hier noch den Fortschritt der Entwicklung abwarten muss. (mai/mgt)
