Ein neuer Durchbruch bei den Solarzellen könnte der Schlüssel zu einer Energierevolution sein

Ingenieure der Universität Swansea haben die weltweit ersten druckbaren Solarzellen entwickelt - eine technische Entwicklung, die die globale Energieerzeugung revolutionieren könnte.

Mit Hilfe eines so genannten Rolle-zu-Rolle-Verfahrens mit Schlitzdüsen-Beschichtung ist es den Ingenieuren gelungen, Fotozellen zu entwickeln, die sie als "vollständig druckbar" bezeichnen. Dies geht aus einer Pressemitteilung hervor, die auf der Website der Universität Swansea veröffentlicht wurde.

Foto: Website der Universität Swansea

"Der Schlüssel war, die richtige Lösungsmittelmischung zu finden, die als Film trocknet, ohne die darunter liegende Schicht aufzulösen", sagt Dr. David Beynon.

Dr. Beynon ist Senior Research Officer beim britischen SPECIFIC Innovation and Technology Center und war einer der Leiter des Photozellenprojekts.

"Die Röntgenbeugungsanalyse hat gezeigt, dass Kohleelektrodentinte dazu in der Lage ist, wenn sie mit einem orthogonalen Lösungsmittelsystem formuliert wird", erklärt Dr. Beynon.

"Diese innovative Schicht kann kontinuierlich und kompatibel mit den darunter liegenden Schichten bei niedriger Temperatur und hoher Geschwindigkeit aufgetragen werden", so Beynon weiter.

Vollständig druckbare Fotozellen ist ein Begriff, der häufig verwendet wird, um den heutigen Prozess der Solarzellenherstellung zu beschreiben, aber diese Definition war laut der Swansea University bisher nicht zutreffend.

Die Herstellungsmethode von Dr. Beynon und seinem Team konnte das teure Goldelektrodenmaterial ersetzen, um ein kostengünstigeres und skalierbares Produkt zu schaffen.

Die Skalierbarkeit dieser neuen Art der Solarzellenherstellung ist der wichtigste Teil der Entdeckung an der Universität Swansea, denn mit dem neuen Verfahren wird es zum ersten Mal möglich sein, Fotozellen in großem Maß zu produzieren, was der Schlüssel zur Massenanwendung ist.

"Diese Solarzellen sind sehr vielversprechend auf dem Weg zu sauberer, umweltfreundlicherer Energie", sagte der Leiter der Photovoltaik-Forschung, Professor Trystan Watson.

"Die Möglichkeit, ein voll funktionsfähiges Gerät komplett inline zu produzieren, macht die Massenproduktion einfacher und kostengünstiger und ist ein großer Schritt in Richtung Kommerzialisierung", so Professor Watson weiter.

"Es erschließt die Idee eines Herstellungsprozesses, bei dem an einem Ende eine Solartinte hinzugefügt wird und am anderen Ende eine Solarzelle herauskommt", fügte der Professor aus Swansea hinzu.

Die Ingenieure der Universität Swansea veröffentlichten ihre Ergebnisse in der von Experten begutachteten Fachzeitschrift Advanced Materials, in der sie feststellten, dass ihre neue Technologie die Energieumwandlungsraten um 13-14 % erhöhen kann und darüber hinaus einige weitere wichtige Vorteile bietet.

Die druckbaren Fotozellen der Swansea Unoversity können bei höheren Temperaturen besser arbeiten als andere Technologien und haben eine "bessere Langzeitstabilität", so die Pressemitteilung der Ingenieure.

"Die nächste Herausforderung im Bereich der gedruckten Photovoltaik besteht für uns an der Swansea University darin, den Menschen zu beweisen, dass diese Zellen funktionieren", sagte Professor Watson, was der Schlüssel für eine eventuelle Massenanwendung der neuen Fotozellen sein wird.

Um dies zu erreichen, müssen wir damit beginnen, etwas herzustellen, das wirklich wie ein Solarpanel aussieht. Dann können wir sie auf Gebäuden installieren und sehen, wie nah wir dem Versprechen sind, grüne erneuerbare Energien in Großbritannien zu produzieren", fügte Professor Watson hinzu.

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