Farbe: „Solarzellen“ – Koreanische Forscher entwickeln organischen Photovoltaik-Anstrich

Von 9. September 2020 Aktualisiert: 9. September 2020 17:41
Die Farbpalette für Hauseigentümer hat sich soeben um eine Option erweitert: Solarzelle. Großflächige, in Lösung verarbeitbare Photovoltaik soll das Aufbringen von Solarzellen erleichtern – und vollständig energieautarke Systeme ermöglichen.

Bislang konnten Solarzellen entweder Schicht für Schicht aufgebaut oder aber in einer Zentrifuge mit einer Lösung, die alle Komponenten enthält, bedampft werden. Während das erste Verfahren zeitaufwendig ist und hohe Präzision erfordert, eignete sich das zweite Verfahren bislang nur für Objekte im Labormaßstab. Ganze Solarpaneele oder gar Häuser durch das sogenannte Spin-Coating zu beschichten, war schlicht nicht praktikabel.

Forscher des Koreanischen Instituts für Wissenschaft und Forschung (KIST) können zwar immer noch keine Häuser zentrifugieren, ihre Solar-Lösung bildet jedoch auch ohne „Schleudergang“ homogene Solarzellen, sodass diese als photovoltaischer Lack an Hauswänden Energie erzeugen.

Solarzellen mit dem Pinsel reparieren

Für ihren Solaranstrich modifizierten die Forscher um Dr. Hae Jung Son die Geschwindigkeit, mit der die Solarzellen-Lösung verdampft. Im Labor beschleunigte bisher die Zentrifuge den Prozess und garantierte hauchdünne gleichmäßige Schichten. Für große Flächen muss die Lösung von selbst verdampfen, bevor sich Kristalle oder Tropfen bilden können. Auf der Grundlage dessen entwickelten die KIST-Forscher eine, nach eigenen Angaben, „hochleistungsfähige großflächige organische Photovoltaik“.

Dabei verbesserten Dr. Son und ihre Kollegen nicht nur den Beschichtungsprozess, sondern auch das Kosten-Nutzen-Verhältnis. Obwohl die Solarfarbe keine rekordverdächtigen Wirkungsgrade erzielt, ist der Energieaufwand zur Herstellung um etwa 30 Prozent niedriger als bei konventionellen Solarzellen.

Ein weiterer Vorteil sei, dass die photovoltaische Farbe auf jede Oberfläche, einschließlich Fahrzeuge und Gebäude, aufgetragen werden kann.

Die Forscher erhoffen sich, so die autarke Energieversorgung zu vereinfachen und weltweit kostengünstig umweltfreundliche Energie zur Verfügung stellen zu können. So könnten auch bestehende Gebäude in allen Teilen der Welt Solaranlagen bekommen. Im Idealfall werden die Photovoltaik-Paneele durch erneutes Auftragen der „Farbe“ repariert und instand gehalten.

(Mit Material des Korea Institute of Science and Technology (KIST))

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