Forschern ist es kürzlich gelungen, stabile Kleidung mit integrierten Solarzellen zu produzieren. Hintergrund ist eine äußerst flexible und wasserdichte Photovoltaikfolie.
Weltweit forschen immer mehr Unternehmen und Institute an noch besseren Solarzellen. Ein Beispiel ist das RIKEN Center for Emergent Matter Science, das kürzlich einen weiteren Fortschritt in der Entwicklung der tragbaren Solartechnologie erzielte.
Dazu entwickelte ein Team des Instituts eine flexible, wasserdichte organische Photovoltaikfolie. Diese soll unter anderem direkt in ein beliebiges Kleidungsstück integriert werden können. Der Vorteil: Die Technologie bleibt selbst nach Kontakt mit Wasser und unter Einwirkung von mechanischem Stress voll funktional.
Entwickelte Kleidung mit Solarzellen zeigt hohe Haltbarkeit
Das System könnte die Entwicklung von solarbetriebenen tragbaren Geräten erheblich vorantreiben. Die Forscher nutzten dafür eine neuartige Methode, um Solarzellen in Textilien zu integrieren. Sie ermöglicht das Einweben der Zellen, ohne die Flexibilität der Folien durch zusätzliche wasserdichte Schichten zu beeinträchtigen. Dabei handelte es sich bislang um eine der größten Herausforderungen in diesem Gebiet.
In ihrer Forschungsarbeit beschreiben die Wissenschaftler, wie sie eine Anode direkt auf die aktiven Schichten aufbrachten. Das führte zu einer besseren Haftung zwischen den Schichten. Das Team rundete den Prozess durch einen thermischen Ausheilungsprozess ab. Bei diesem setzt eine Anlage die Folie 24 Stunden lang einer Temperatur von 85 Grad Celsius aus. Das steigert die Haltbarkeit und Funktionalität der eingewobenen Solarzellen.
Selbst ein Waschgang macht den Solarzellen nichts aus
Die Leistungsfähigkeit der Folien unter extremen Bedingungen bewiesen mehrere Tests. Selbst nach vier Stunden im Wasser behielten sie etwa 89 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung. Auch nachdem die Zellen 300-mal unter Wasser um 30 Prozent gedehnt wurden, erzielten sie noch 96 Prozent ihrer Leistung.
Und auch ein Waschmaschinendurchlauf konnte dem Film nichts anhaben, was die Alltagstauglichkeit der Technologie beweist. Die mit Solarzellen ausgestatteten Textilien haben das Potenzial, etwa mobile Geräte laden zu können. Die Forscher planen derzeit, ihre ultradünnen organischen Solarzellen weiterzuentwickeln, um deren Anwendung zeitnah in alltagstauglichen tragbaren Geräten zu ermöglichen.
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