Textil-Solarzellen

Die ideale Stromversorgung für kleine, in Kleidungsstücke eingearbeitete elektronische Geräte sind textile Solarzellen.

Chinesische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift „Angewandte Chemie“ jetzt neuartige faserförmige Solarzellen vor, die zu einem textilen Gewebe verarbeitet werden können. Die flexiblen koaxialen Zellen basieren auf einem Perowskit-Material sowie Kohlenstoff-nanoröhrchen und zeichnen sich durch eine exzellente Energieumwandlungseffizienz von 3,3% sowie niedrige Herstellungskosten aus.Entweder sind Solarzellen kostengünstig und wenig effizient oder sie haben einen vernünftigen Wirkungsgrad, sind aber sehr teuer. Eine Lösung erhofft man sich von Solarzellen aus Perowskit-Materialien, die kostengünstiger als Silizium sind und keine teuren Zusatzstoffe benötigen. Perowskite mit ihrer spezifischen Kristallstruktur sind oft Halbleiter und absorbieren Licht vergleichsweise effizient. Das Team um Huisheng Peng von der Fudan University in Shanghai hat nun erstmals Perowskit-Solarzellen in Form flexibler Fasern entwickelt, die sich zu elektronischen Textilien verweben lassen. Das Herstellverfahren ist dabei vergleichsweise einfach und kostengünstig, da der Schichtaufbau durch Lösungsverfahren erfolgt. Ein feiner Stahldraht als Anode wird zunächst mit einer kompakten n-halbleitenden Titandioxid-Schicht überzogen. Darauf wird eine Schicht aus porösem nanokristallinem Titandioxid aufgetragen. Sie liefert eine große Oberfläche für die anschließende Abscheidung des Perowskit-Materials.Darauf kommt eine Schicht aus einem speziellen organischen Material. Abschließend wird eine transparente Schicht aus ausgerichteten Kohlenstoffnanoröhrchen kontinuierlich aufgewickelt, die als Kathode dient. Die resultierende Faser ist so fein und flexibel, dass sie sich zu Textilien weben lässt.Die hohe Oberfläche und die hohe elektrische Leitfähigkeit der Kohlenstoffnanoröhrchen-Kathode begünstigen eine rasche Ableitung der Ladungen mit hohen photoelektrischen Strömen. Die Faser-Solarzelle erreicht eine Energieumwandlungseffizienz von 3,3% und übertrifft damit alle bisherigen koaxialen faserförmigen farbstoffsensibilisierten oder Polymer-Solarzellen. Bild: Wikipedia – IBM stellt Chip mit 10.000 Transistoren aus Nanotubes her IBM stellt Chip mit 10.000 Transistoren aus Nanotubes her

Erstellt am 3.9.2014

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