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Forscher drucken Solar-Zelle auf Papier

Wissenschaftler haben Photovoltaik-Zellen entwickelt, die mit Farben auf Standardpapiere gedruckt werden können. Wegen der geringen Kosten sprechen die Erfinder von einem Paradigmenwechsel.

Die Solar-Zellen aus Papier sollen zum Recyceln ins Altpapier

Foto: B. Trnovec / pmTUC

Die Forscher der Technischen Universität (TU) Chemnitz nennen ihre Technologie 3PV (Printed paper photo voltaics), mit der sie durch Lichtbestrahlung von Papier Strom erzeugen. Spezielle Farben mit elektrischen Eigenschaften bilden die notwendigen Strukturen auf dem Papier. Die Wissenschaftler nutzen herkömmliche Druckverfahren und Standardpapiere, wie sie für Zeitschriften, Plakate oder Verpackungen eingesetzt werden.

Professor Arved Hübler vom Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz spricht von einem Paradigmenwechsel in der Solartechnologie. Seine Vision: In Zukunft sollen normale Druckereien überall auf der Welt 3PV-Solar-Zellen produzieren und vermarkten können.

Wirkungsgrad soll von 1,3 auf über fünf Prozent steigen

Hübler geht davon aus, dass Papiersolar-Zellen zukünftig aufgrund der effizienten Produktion und der niedrigen Materialkosten einen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik erzielen können. Die Papier-Solar-Zellen sollen im Vergleich zur heute üblichen Technologie billigeren Strom produzieren. Hübler hat mit seinem Team über drei Jahre an der 3PV-Technologie gearbeitet. Wissenschaftler von der Universität Würzburg unterstützten die Forschung bei der Charakterisierung der Zellen.

Den Wirkungsgrad beziffern die Forscher in der Fachzeitschrift "Advanced Energy Materials" auf 1,3 Prozent. Sie verfolgen einen neuen Materialansatz, indem sie als Basiselektrode natürlich oxidiertes Zink mit einem speziellen Druckprozess aufbringen und die transparente Gegenelektrode mit Pedot drucken, einem leitfähigen Polymer. Ziel der weiteren Forschungsarbeiten ist es, den Wirkungsgrad auf über fünf Prozent zu erhöhen, damit ein 3PV-Modul auch bei einer Lebensdauer von unter einem Jahr wirtschaftlich interessant werden kann.

Die Handhabung der neuen Solar-Zellen ist nach Angaben der Forscher einfach: Die Photovoltaik-Papierstreifen würden mit normalen Druckknöpfen verbunden, und sofort fließe Strom. Nach der Verwendung sollen sie ins Altpapier zum Recycling wandern. So wird laut Hübler nicht nur erneuerbare Energie erzeugt, sondern die Solar-Zelle selbst besteht aus nachwachsenden Rohstoffen und ist erneuerbar. (Birthe Bruhns)