Flexible Solarfolie macht jede Oberfläche zur Stromquelle
(Bild: Power Roll)
Eine britische Firma hat eine neuartige Solarfolie entwickelt. Sie ist flexibel, leicht und lässt sich auf fast jeder Oberfläche anbringen. Doch wie effizient ist die Folie wirklich?
Der Ausbau der Solarenergie wird oftmals noch dadurch gehemmt, dass Solarmodule nicht für alle Oberflächen geeignet sind. Etwa, wenn Dächer nicht die notwendige Traglast aufweisen. Somit werden wertvolle Flächen gerade in menschlichen Siedlungen ungenutzt bleiben.
Das will eine britische Firma mit einer Solarfolie ändern, die für alle Oberflächen geeignet ist, die auf dem Gartenhäuschen angebracht werden kann oder auf dem Autodach oder auf den Flügeln von Flugzeugen. In Zusammenarbeit mit der University of Sheffield hat die Firma Power Roll jetzt die neuartige Solarfolie vorgestellt.
Die dazugehörige Studie wurde im Fachmagazin Applied Energy Materials veröffentlicht.
Neuartiges Zellendesign senkt Produktionskosten
Herkömmliche Solarzellen verwenden eine Art Sandwichstruktur: Mehrere transparente, leitfähige Schichten sind nötig, um den erzeugten Strom abzugreifen. Diese Schichten sind nicht nur teuer, sondern enthalten auch seltene Metalle wie Indium.
Für die neue Folie wurde das Design von Solarzellen grundlegend überarbeitet. In die Folie wurden Mikrorillen eingebracht. Die gegenüberliegenden Seiten erhielten unterschiedliche elektrische Kontakte.
Das Herzstück der Solarfolien bildet ein spezielles Mineral namens Perowskit. Dieser Kristall kann Sonnenlicht sehr effektiv aufnehmen und in elektrische Energie umwandeln. In der Folie ist das Perowskit-Material in die winzigen Rillen eingebettet, die in das Trägermaterial geprägt werden. Durch dieses mikrostrukturierte Design konnte der Wirkungsgrad der Solarzellen um dreizehn Prozent gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil: Die Solarfolien lassen sich im sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren herstellen. Dabei wird das Trägermaterial – eine flexible Kunststofffolie – von einer Rolle abgewickelt, mit den photoaktiven Materialien bedruckt und am Ende wieder aufgerollt. Dieses Verfahren, das an eine riesige Druckmaschine erinnert, ermöglicht eine kostengünstige Massenproduktion.
Einsatz auch auf empfindlichen Dächern möglich
"Ein entscheidender Vorteil dieser flexiblen Folien besteht darin, dass die Paneele auf jede Oberfläche geklebt werden können", betont David Lidzey, Professor im Fachbereich Physik und Astronomie an der University of Sheffield. "Im Vereinigten Königreich muss man derzeit zweimal darüber nachdenken, dicke Solarmodule auf relativ empfindlichen Dächern von Lagerhäusern anzubringen, die nicht wirklich für eine Traglast ausgelegt sind. Mit dieser leichten Solartechnologie könnte man sie im Grunde überall anbringen."
Auch für Entwicklungsländer sieht der Forscher großes Potenzial: "Dies könnte für die Solarenergie in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen eine entscheidende Wende bedeuten." Denn die flexiblen Solarfolien lassen sich leicht transportieren und installieren – auch in entlegenen Gebieten ohne Stromnetz.
Niedriger Wirkungsgrad – aber enorme Flexibilität
Einen Wermutstropfen gibt es allerdings: Der Wirkungsgrad der Solarfolien liegt noch deutlich unter dem von klassischen Solarmodulen aus Silizium. Während letztere bis zu 25 Prozent des Sonnenlichts in Strom umwandeln, dürfte der Wert bei den flexiblen Folien unter zehn Prozent liegen. Power Roll macht dazu bisher keine genauen Angaben.