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Textil-Elektronik: Draht-Solarzelle gewinnt und speichert Sonnenenergie

Solarzellen

Wissenschaftler von der Fudan University in Shanghai haben einen feinen Draht entwickelt, der Sonnenenergie einfängt und speichert. Das System basiert auf einem modifizierten Titandraht. Die beiden Enden des Drahts veränderten die Forscher so, dass an einem Ende eine Solarzelle entstand, am anderen dagegen ein Kondensator. Bei Bestrahlung mit Licht lädt sich der Kondensator auf und die Energie kann über einen zweiten Schaltkreis genutzt werden. Die gesamte Faser ist etwa zwei Zentimeter lang und flexibel, so dass sie in Textilien eingesponnen werden kann.

Das Team um den Materialwissenschaftler Huisheng Peng ließ auf die beiden Enden des Drahtes Röhrchen aus Titandioxid aufwachsen, so dass zwei Regionen entstanden. Eine Region beschichteten die Forscher mit einem Ruthenium-basierten Pigment, das in Farbstoff-Solarzellen freie Ladungsträger erzeugt, und umwickelten sie mit einer aus Kohlenstoffnanoröhrchen gesponnenen Faser. Die zweite Region am anderen Ende des Drahts versahen sie mit einem Elektrolytgel für Kondensatoren und umwickelten es ebenfalls mit einer Kohlenstoffnanoröhren-Faser, die sie elektrisch über zwei Schalter mit der zweiten Kohlenstoffnanoröhren-Faser und dem Titandraht verbanden.

Wenn Licht auf den Draht fällt, trennt das Pigment die Ladungsträger und lädt mit ihnen den Kondensator am anderen Ende des Drahtes auf. Die so gespeicherte Energie wird freigesetzt, sobald der Stromkreis zwischen den beiden Polen des Kondensators geschlossen ist. Nach Angaben der Wissenschaftler setzt dieser Draht 1,5 Prozent der eingestrahlten Energie in Kondensatorladung um und ist gleichzeitig klein, flexibel und stabil genug, um in Gewebe eingearbeitet zu werden.

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