In Zeiten der voranschreitenden Atmosphären- und Umweltverschmutzung und dem damit einhergehenden Klimawandel ist der Bedarf nach alternativen, erneuerbaren Energien groß. Neben der Windkraft ist in diesem Themenkomplex häufig die Rede von Solarenergie. Diese lässt sich bereits in allen Dimensionen finden, von riesigen, hektargroßen Solar-Farmen bis hin zu kleinen Lampen, welche durch diese Technologie von Steckdosen unabhängig sind. Was spricht also gegen Solarenergie? Richtig, eigentlich gar nichts!
Das Australische Victorian Organic Solar Cell Consortium entwickelte vor Kurzem ein Verfahren, um Solarzellen im Eilverfahren herzustellen. Dafür bauten sie einen 3D-Drucker, welcher ein wenig anders funktioniert als konventionelle 3D-Drucker. Mit einer speziellen Solar-Tinte schafft es dieser Drucker, in nur zwei Sekunden eine Solarzelle zu drucken. Da der Drucker auch relativ mobil ist, sollte es kein Problem sein, ihn in größeren Zahlen herzustellen und überall auf der Welt zu verwenden. Vor allem im Bereich um die Sahara-Wüste, welche bekanntlich tagsüber genug Sonne sieht, wäre eine Anwendung dieser Technologien sinnvoll.
Kurz- und mittelfristig bestrebt das Victorian Organic Solar Cell Consortium eine Anwendung dieser Solarzellen in kleineren Geräten auf Endverbraucherbasis, langfristig möchte der Bund aus Wissenschaftlern und Mitarbeitern diverser Firmen und allen voran der Universitäten von Melbourne und Monash effektiv gegen den Klimawandel arbeiten und Solarzellen im Großformat erstellen. Da diese sehr dünn und außerdem flexibel sind, sind sie vielseitig anwendbar, zum Beispiel an Hausfassaden, auf Haus- und Autodächern, Fenstern und, auch das ist keine Zukunftsmusik mehr, auf Straßen und Plätzen.
Bei solchen Zukunftsaussichten und Fakten über diese 3D-gedruckten Solarzellen stellt sich schnell die Frage, warum sie nicht schon längst in Serie und in Massen produziert werden. Die Antwort dieser Frage ist wohl die Effizienz der auf diese Art gefertigten Zellen. Während handelsübliche Silicium-Solarzellen, wie man sie bereits auf Hausdächern sehen kann, einen Wirkungsgrad von ca. 25% erzielt (der theoretische maximale Wirkungsgrad, also der Quotient von Leistung und einfallendem Licht liegt bei 41%), schaffen es die 3D-Drucker-Solarzellen auf nur etwa 1/10 dieser Leistung, also ca. 2,5%. Folglich bräuchte man für die gleiche Menge Energie die zehnfache Fläche von normalen Silicium-Zellen. Doch auch hier ist das letzte Wort noch nicht gesprochen. Angesichts der Produktionsgeschwindigkeit und der Eigenschaften der 3D-Drucker-Solarzellen kann man fragen, ob das nicht die größere Fläche relativieren würde. Außerdem ist es, wie fast immer bei wissenschaftlicher Forschung, eine stetige Weiterentwicklung. Es ist also nicht auszuschließen, dass die Energieeffizienz der High-Speed-Zellen noch steigt.“Können flexible, 3D-gedruckte Solarzellen effektive Arbeit gegen den Klimawandel leisten?“
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So sieht eine gedruckte Solarzelle aus. Quelle: http://www.vicosc.unimelb.edu.au/
Übrigens, das Victorian Organic Solar Cell Consortium machte bereits mit der Vorstellung eines Solar-Sprays auf sich aufmerksam. Mit diesem lassen sich Solarzellen theoretisch überall hinsprühen, wo man sie gerne haben möchte.
