Neue Solarzellen aus dem 3D-Drucker

Solarenergie könnte zukünftig als Meterware aus dem 3D-Drucker kommen: Forschenden ist es gelungen Perowskit-Solarzellen mittels 3D-Druck herzustellen. 

Solarzellen aus Perowskit, ein relativ häufig vorkommendes Mineral, gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen. Forschende der Universität Swansea (Wales, Vereinigtes Königreich) haben nun einen Weg gefunden, diese Art von Solarzellen mittels 3D-Druck herzustellen. Der entscheidende Durchbruch für den Erfolg war die Identifizierung der richtigen Lösemittelmischung zum Beschichten. Bisher musste die erste Druckschicht aufwändig bearbeitet werden. Die neu entwickelte Mischung trocknet als Film, ohne die darunterliegende Schicht aufzulösen, sodass die Schicht kontinuierlich und kompatibel mit den darunterliegenden Schichten bei hoher Temperatur und niedriger Geschwindigkeit während des Drucks aufgetragen werden kann. Bis heute hat das Forscherteam rund 20 m der neuartigen Folie gedruckt, wie der Industrieverband Klebstoffe e.V. (IVK) berichtet. 

Im nächsten Schritt soll das Material in Solarpaneelen verbaut und an Gebäuden installiert werden, um die Funktionsfähigkeit der Innovation unter Beweis zu stellen. Und wer weiß: Zukünftig könnte eine voll funktionsfähige Perowskit-Solarfolie schnell und wirtschaftlich in Massenfertigung produziert werden und in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Von der Energieversorgung von Gebäuden über die Integration in Fahrzeuge bis hin zu tragbaren Geräten, wie Smartphones – die Möglichkeiten sind vielfältig. 

Während gebrauchsfertige Solarfolien aus Perowskit noch Zukunftsmusik sind, gibt es Folien aus sogenannten organischen Solarzellen bereits in Serienproduktion. So hat beispielsweise das Dresdener Unternehmen Heliatek Solarfolien in Größe einer Fläche von 5.000 m2 produziert. Es wird parallel daran gearbeitet, das Produktionsvolumen Schritt für Schritt weiter zu erhöhen. Noch werden die leichten, flexiblen und nur wenige Millimeter dicken Folien an Kunden aus der Industrie geliefert, doch zukünftig sollen sie auch für Privatkunden zum Kauf zur Verfügung stehen. 

Ob Perowskit-Solarzellenfolien aus dem 3D-Drucker in der Zukunft oder schon etablierte und in Serie produzierte Folien aus organischen Solarzellen – eine schnelle und sichere Befestigung auf verschiedenen Oberflächen findet mit Klebstoffen statt. Neben der einfachen Installation sorgt das Kleben für ein nahtloses und unauffälliges Design sowie Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, da die Folien problemlos mit Glas, Kunststoff oder Metall verbunden werden können. Die bisherigen Entwicklungen im Bereich Solarfolien zeigen, dass die Zukunft der Solarenergie durch immer neue Innovationen auf diesem Gebiet sehr vielversprechend ist und Klebstoffe dabei eine wesentliche Rolle spielen.