MIT-Forscher haben ein skalierbares Herstellungsverfahren entwickelt, mit dem sich ultradünne, flexible, haltbare und leichte Solarzellen herstellen lassen, die einfach auf jede Oberfläche geklebt werden können. Die Solarzellen, die nur ein Hundertstel so schwer sind wie herkömmliche Zellen, können rund 18 Mal mehr Strom pro Kilogramm erzeugen. Das Team verwendete Nanomaterialien in Form von druckbaren elektronischen Tinten, um die Solarzellenstruktur zu beschichten. Die Zellen werden dann vom Kunststoffsubstrat abgezogen und bilden ein ultraleichtes Solargerät.
Die Zellen, die viel dünner als ein menschliches Haar sind, werden auf ein starkes, leichtes Gewebe geklebt, so dass sie leicht auf einer festen Oberfläche installiert werden können. Sie können als tragbares Energiegewebe Energie für unterwegs liefern oder transportiert werden und an abgelegenen Orten schnell zur Notfallhilfe eingesetzt werden. Die Solarzellen können auf viele verschiedene Oberflächen laminiert werden, z. B. auf die Segel eines Bootes oder auf die Tragflächen von Drohnen.
Herkömmliche Silizium-Solarzellen sind zerbrechlich und müssen mit Glas ummantelt und in schweren, dicken Aluminiumrahmen verpackt werden, was ihre Einsatzmöglichkeiten einschränkt. Die ultradünnen Solarzellen des MIT-Teams wurden bisher in komplexen, vakuumbasierten Prozessen hergestellt, die teuer und schwierig zu vergrößern sein können.
"Die Kriterien, die zur Bewertung einer neuen Solarzellentechnologie herangezogen werden, beschränken sich in der Regel auf ihren Wirkungsgrad und ihre Kosten in Dollar pro Watt. Genauso wichtig ist die Integrierbarkeit, d. h. die Leichtigkeit, mit der die neue Technologie angepasst werden kann. Die leichtgewichtigen Solargewebe ermöglichen die Integrierbarkeit, was den Anstoß für die aktuelle Arbeit gab. Angesichts der dringenden Notwendigkeit, neue kohlenstofffreie Energiequellen einzusetzen, wollen wir die Einführung der Solartechnik beschleunigen", sagte Vladimir Bulović, Inhaber des Fariborz Maseeh-Lehrstuhls für neue Technologien und Leiter des Labors für organische und nanostrukturierte Elektronik (ONE Lab).
Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Small Methods veröffentlicht. Die Co-Autoren der Studie sind Mayuran Saravanapavanantham, Doktorand der Elektrotechnik und Informatik am MIT, und Jeremiah Mwaura, Wissenschaftler im MIT Research Laboratory of Electronics.
