Forscher und Wissenschaftler am amerikanischen California Institute of Technology (Caltech) http://www.caltech.edu haben eine neue Art flexibler Solarzellen entwickelt, die eine wesentlich höhere Ausbeute an Energie und eine viel günstigere Produktion versprechen. Hierbei setzen die Fachleute auf den Einsatz von Siliziumdrähten in einem durchsichtigen Polymer-Substrat. Hiermit könne ein bisher unerreichter Absorptionsgrad und eine nahezu perfekte Umwandlung der eingefangenen Photonen in Elektronen erreicht werden, stellt Projektleiter Harry Atwater fest. Geringe Materialkosten und ein flexible

Ursprünglich waren sich die Wissenschaftler und Fachleute nicht ganz sicher, ob etwa ein Teil des Sonnenlicht nicht durch die Abstände zwischen den einzelnen Siliziumdrähten vergeudet würde. Die Versuchsreihen zeigten aber schließlich einen gegenteiligen Effekt. „Die Drähte absorbieren einen Teil des Sonnenlichts und streuen den Rest in der Solarzelle. Die entstehenden Reflexionen innerhalb der Zelle sorgen im Zusammenspiel mit den vorhandenen Drähte für höchstmögliche Absorptionseigenschaften,“ erläutert Wissenschaftler Harry Atwater. Bei einzelnen Wellenlängen des Sonnenlichts betrage die Absorptionsausbeute bis zu 96 Prozent, beim Gesamtspektrum des verwertbaren Lichts komme man immerhin auf 85 Prozent.

Ein großer Vorteil jener neuartigen Solarzelle sind die geringen Materialkosten. So besteht die entwickelte Solarzelle nur zu zwei Prozent aus dem teuren Siliziummaterial, für die restlichen 98 Prozent kommt das erwähnte Polymer-Substrat zum Einsatz. Durch die völlig flexible Beschaffenheit müssen die Solarzellen zudem nicht als feste Panele produziert werden, sondern können auf entsprechenden Rollen gedruckt werden. „Damit lassen sich die Produktionskosten stark senken,“ erklärt Harry Atwater. In einem nächsten Schritt sollen die wenige Quadratzentimeter großen Zellen um den Faktor Hundert vergrößert werden.

Foto: Caltech/Michael Kelzenberg

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