Durchsichtige Solarzelle: Handy-Display könnte Akku laden

Je mehr Flächen mit Solarzellen bedeckt sind, desto mehr Energie kann man gewinnen. Deshalb forschen mehrere Institutionen an durchsichtigen Solarzellen. Diese könnte man etwa an den Glasfronten von Hochhäusern oder den Fenstern von Wohnungen anbringen.

Auch für kleinere Objekte, wie etwa die Windschutzscheibe eines E-Autos oder das Display eines Smartphones, ist das denkbar – aber bisher nicht umsetzbar. Jetzt will ein Team der koreanischen Universität UNIST einen Durchbruch erzielt haben.

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Lücken zwischen den Zellen geschlossen

Dafür wurde eine neue Art einer durchsichtigen Solarzelle geschaffen. Alle Komponenten der Solarzelle wurden auf die Rückseite verfrachtet. Außerdem wurde eine Technologie namens „Seamless Modularization“ kreiert. Damit können die Lücken zwischen den einzelnen Zellen geschlossen werden, ohne einen stark sichtbaren Übergang.

Bei bisherigen transparenten Solarmodulen war dies nicht möglich. Bei denen werden die Spalten mit lichtdurchlässigen Drähten geschlossen, die aber sehr stark sichtbar sind. Perfekt unsichtbar macht Seamless Modularization die Übergänge allerdings auch noch nicht. Es ist ein rechteckiges Muster sichtbar.

Solarzelle lädt Smartphone auf

Mit der Kombination aus den beiden Methoden haben die Forscher ein Solarzellenmodul mit einer Fläche von 16 cm² geschaffen. Diese lässt zwar nur durchschnittlich 20 Prozent des Lichts durch, hat aber immerhin eine Effizienz von 14,7 Prozent. Aktuell haben handelsübliche, reguläre Photovoltaikmodule einen Wirkungsgrad von 15 bis 22 Prozent.

Das Modul setzt sich aus durchsichtigen Solarzellen in der Größe 1 cm² zusammen, die 0,64 Volt und 15,8 Milliwatt Leistung haben. Das Modul mit 16 cm² liefert 10 V und 235 mW.

Außerdem haben die Forscher ein Modul gebaut, mit dem sie ein Smartphone geladen haben. Damit wollen sie zeigen, dass die Technologie mehr sein kann, als bloß ein Labor-Experiment.

Vielseitig einsetzbar

Mit ihrer Arbeit wollen die Forscher einen Grundstein gelegt haben, um modulare, durchsichtige Solarzellen für alle erdenklichen Anwendungen bauen zu können – von Smartphone-Displays, die den Akku laden, über Photovoltaik-Windschutzscheiben bis hin zur energiegewinnenden Glasfront eines Hochhauses.

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Bis es soweit ist, muss aber noch weitergeforscht werden. So soll die Durchsichtigkeit und der Wirkungsrad erhöht werden. Danach gilt es Wege zu finden, die eine kostengünstige Serienproduktion erlauben. Außerdem muss noch daran gearbeitet werden, wie sich durchsichtige Solarmodule direkt in Smartphone-Displays oder Windschutzscheiben integrieren lassen, um Gewicht und Platz zu sparen.