Chemnitz – Forscher der Technischen Universität Chemnitz haben Solarzellen vorgestellt, die auf Papier gedruckt werden können. Die 3PV genannte Technologie (3PV steht für printed paper photo voltaics) wird mittels herkömmlicher Druckverfahren auf Standardpapiere, wie sie bei Zeitschriften, Plakaten oder Verpackungen benutzt werden, aufgebracht. Spezielle Druckfarben mit elektrischen Eigenschaften bilden dann die notwendigen Strukturen auf dem Papier, so dass bei Lichtbestrahlung Strom entsteht. Es wird ein neuer Materialansatz verfolgt: man bringt als Basiselektrode natürlich oxidiertes Zink mit einem speziellen Druckprozess auf und druckt die transparente Gegenelektrode mit PEDOT, einem leitfähigen Polymer. Die dabei eingesetzten Druckverfahren (Tief-, Flexo- und Offsetdruck) sind kostengünstig und sollen im Vergleich zur heute üblichen Technologie billigeren Strom produzieren.

Wirkungsgrad noch bei 1,3 Prozent
Die in Chemnitz gedruckten Zellen haben einen Wirkungsgrad in der Energieumwandlung von 1,3 Prozent. 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 wird. „In der Natur finden wir ein Vorbild für diese Strategie: Auch grüne Blätter haben nur einen moderaten Wirkungsgrad in der Energieumwandlung von vier bis sieben Prozent und eine Lebensdauer von unter einem Jahr.“, erläutert Prof. Dr. Arved Hübler vom Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz.

Intelligente Verpackungen
Die Forscher der TU Chemnitz sehen die Möglichkeit, kleine elektrische Geräte mit diesen Papiersolarzellen zu betreiben. Intelligente Verpackungen ausgestattet mit Display oder Sensoren seien denkbar. Nach der Verwendung können die Papiermodule ins Altpapier zum Recycling gegeben werden. So besteht laut Hübler die Solarzelle aus nachwachsenden Rohstoffen und ist selber erneuerbar.

Bildtext1: Tino Zillger and Dr. Mozzam Ali characterise the properties of the printed solar cells using a prober in the laboratories of the Institute for Print and Media Technology.
Photo: pmTUC
Bildtext2: A 15×15 cm solar module consists of multiple strips (in this case four) of photovoltaic cells. These printed photovoltaic modules are combined via snap fasteners and form a series connection. At the two ends of the serial connection, a connector cable is attached. The front of the module consists of the active layer composition. On the back paper, the substrate is directly visible.
Photo: pmTUC/Bystrik Trnovec
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