Wissenschaftler aus den USA haben die bisher kleinsten Solarzellen entwickelt. Die winzigen Energielieferanten mit einer Fläche von weniger als einem halben Quadratmillimeter könnten einmal mikroskopisch kleine Messgeräte mit Strom versorgen. Ihre Forschungsergebnisse schildern Xiaomei Jiang und ihre Kollegen von der Universität South Florida in Tampa im Fachjournal “Renewable and Sustainable Energy”.
Möglich wurden die im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen aus Silizium winzigen Stromerzeuger durch den Einsatz eines organischen Polymers. Aus solchen stark verzweigten Molekülketten bestehen auch viele Kunststoffe wie
zum Beispiel Polyester, Nylon oder PVC. Das eingesetzte Polymer verfügt über ähnliche elektrische Eigenschaften wie die Siliziumscheiben konventioneller Solaranlagen. Neben ihrer geringeren Größe sind die organischen Stromlieferanten wesentlich flexibler als Zellen aus Silizium.
Die Forscher planen den Einsatz ihrer Minisolarzellen als Energiequelle für einen mikroskopisch kleinen Sensor, der momentan durch gewöhnliche Batterien betrieben wird. Dieses kleine Messgerät kann gefährliche Gase und giftige Stoffe erkennen. Der Sensor besteht aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von wenigen Millionstel Millimetern. Fließen Chemikalien durch die extrem kleinen Röhrchen, ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Sensormaterials. Dadurch können die durchfließenden Chemikalien identifiziert werden.
Bisher erzeugt das Minisolarkraftwerk eine Spannung von 7,9 Volt im Laborbetrieb. Die Wissenschaftler arbeiten daran, die lieferbare Spannung deutlich zu erhöhen. 15 Volt Spannung müssen erreicht werden, um einen Miniatursensor mit den kleinen Solarzellen betreiben zu können. Jiang rechnet damit, dass dieses Ziel bald erreicht wird. Künftig könnten die winzigen Solarzellen auf Oberflächen aufgesprüht werden, hofft die Forscherin.
Xiaomei Jiang (Universität von South Florida): Journal of Renewable and Sustainable Energy ddp/wde ? Stefan Pröll
