Ultraleichte Zelle 02.03.2016, 09:58 Uhr

Dünnste Solarzelle der Welt bringt auch Seifenblasen nicht zum Platzen

Sie ist so leicht, dass sie sogar auf eine Seifenblase liegen kann, ohne dass diese platzt. Ingenieure am MIT in Boston haben die bislang wohl dünnste und leichteste Solarzelle der Welt entwickelt. Trotz winziger Ausmaße und seines Fliegengewichts generiert das Mini-Plättchen mindestens genauso effektiv Strom wie dickere Module.

Eine neuartige, ultradünne Solarzelle, die US-Forscher am MIT in Boston entwickelt haben, ist so leicht, dass sie nicht einmal eine Seifenblase beschädigt. 

Eine neuartige, ultradünne Solarzelle, die US-Forscher am MIT in Boston entwickelt haben, ist so leicht, dass sie nicht einmal eine Seifenblase beschädigt. 

Foto: Joel Jean und Anna Osherov/ MIT

Sie ist zwar noch ein Prototyp, scheint aber großes Potenzial zu haben. Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston haben die bislang dünnste Solarzelle der Welt entwickelt. Das Besondere: Im Verhältnis zu ihrem extrem geringen Gewicht erzeugt sie sechs Watt Strom pro Gramm. Das ist eine 400 Mal bessere Bilanz als herkömmliche Glassolarzellen.

Um das wirklich mickrige Gewicht des kleinen Plättchens zu veranschaulichen lohnt sich eine Hochrechnung: Wäre die Zelle einen ganzen Quadratmeter groß, wöge sie 3,6 Gramm.

Solarzelle ist 50 Mal so dünn wie ein Haar

Es gibt bereits Methoden, Solarmodule auf Oberflächen aufzudrucken. Die dabei eingesetzten Zellen sind aber noch deutlich dicker als der Prototyp der US-Forscher mit einer Stärke von nur 1,3 Mikrometern.

Die Solarzelle, die in einem Stück hergestellt wird, hat eine Stärke von nur 1,3 Mikrometer wiegt nur 3,6 Gramm pro Quadratmeter.

Die Solarzelle, die in einem Stück hergestellt wird, hat eine Stärke von nur 1,3 Mikrometer wiegt nur 3,6 Gramm pro Quadratmeter.

Foto: Joel Jean und Anna Osherov/ MIT

Um eine solch dünne Solarzelle überhaupt herstellen zu können, bedarf es eines ungewöhnlichen Herstellungsverfahrens. Bei der herkömmlichen Produktion werden die Bestandteile eines Solarmoduls (Basis, Halbleiter und Deckschicht) einzeln und nacheinander aufgetragen. Die Wissenschaftler um den MIT-Professor Vladimir Bulović haben nun aber alle drei Schritte gleichzeitig durchgeführt.

Die Minizelle könnte auf Kleidung Strom erzeugen

Die Innovation daran sei es zu erkennen, dass man die Trägerplatte zur gleichen Zeit entstehen lassen kann wie das eigentliche Modul, sagt Bulović in einer Mitteilung des MIT. Das gelang den Forschern, indem sie die Schichten in einer Vakuumkammer zwar nacheinander, aber letztendlich ohne Unterbrechung auf eine Glasplatte aufdampften. Der so entstandene extrem dünne Solarfilm wurde schließlich mit viel Vorsicht von der Platte abgelöst.

Zu Demonstrationszwecken legten die Forscher die Minizelle auf eine Seifenblase, ohne dass diese zerplatzte. Durch die hohe Flexibilität der Zelle und aufgrund des geringen Gewichts und Dicke könnte sie künftig auf T-Shirts oder Hüten Strom erzeugen. Das ginge auch auf der Außenhaut eines Heliumballons oder sogar auf einem Blatt Papier. Forscher Bulović: „Die Zellen sind so leicht, dass man sie auf der Kleidung nicht einmal bemerken würde. Sie könnten einfach auf bereits bestehende Untergründe aufgetragen werden.“ 

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