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Fotovoltaik: Ultradünne Solarzelle überlebt auch Waschmaschine

Nicht nur extrem dünn und flexibel sollten Solarzellen sein, wenn sie in Spezialkleidung eingesetzt werden sollen, sondern auch gut waschbar. Ein Prototyp verspricht genau das.
Prototyp der waschbaren Solarzelle auf einem GewebeLaden...

Eine neu entwickelte Materialkombination macht ultradünne organische Solarzellen widerstandsfähig genug, um ein stundenlanges Tauchbad im Wasser zu überstehen. So sollen Solarzellen künftig eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz in Funktionstextilien erfüllen, hofft das Entwicklerteam um Takao Someya vom Riken Center for Emergent Matter Science im japanischen Saitama. Ihr Aufbau ist etwa ein Millimeter dick und lässt sich auf Grund seiner Dehnbarkeit und Biegsamkeit mit normalem Kleidungsstoff kombinieren.

Wie Someya und Kollegen in "Nature Energy" schreiben, erzeugen sie dazu zunächst eine dünne Schicht aus einem fotovoltaischen organischen Material und beschichten diese dann auf beiden Seiten mit Parylene-Kunststoff. Dieses kaum drei Mikrometer dicke Sandwich umhüllen sie anschließend mit einem vorgespannten flexiblen Kunststoff. Während die erste Schutzschicht vor allem das Eindringen von Sauerstoff und Wasserdampf verhindern soll, hält die äußere Schicht das Wasser ab. Tests zeigen, dass die Solarzelle auch nach 20 Waschzyklen mehr als 80 Prozent ihrer ursprünglichen Energieeffizienz von 7,9 Prozent behält.

Verglichen mit Fotovoltaikanlagen, wie sie beispielsweise auf Hausdächern zur Stromerzeugung eingesetzt werden, liefert ein Quadratzentimeter dieser Solarzelle freilich nur sehr wenig Strom. Die Forscher maßen in Tests knapp unter acht Milliwatt. Dies sei jedoch ausreichend, um kleine Energie sparende Geräte mit Energie zu versorgen – beispielsweise Sensoren, die direkt im Stoff mit verbaut sind. Insbesondere die Fortentwicklung des "Internets der Dinge" könnte von einer solchen mobilen, aber auch robusten Energiequelle profitieren.

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