Ingenieure der University of Queensland sagen, dass eine neuartige Technologie verwendet werden könnte, um kleine Geräte wie ein Telefon ab ca. 2022 mit Strom zu versorgen. Eine flexible solare "Hülle", mit welcher Strom für Haushalte, Autos und Telefone erzeugt werden kann, ist einen Entwicklungsschritt weiter. Die Technologie hat laut der Forscher bereits einen Weltrekord für die Stromumwandlung gebrochen.
Die Wissenschaftler der Universität von Queensland haben mit Nanopartikeln gearbeitet, die als Quantenpunkte bekannt sind. Diese passieren Elektronen und erzeugen elektrischen Strom, wenn sie Sonnenenergie ausgesetzt werden.
Die Punkte können auf flexible Blätter gedruckt werden, welche als transparente Haut für die Stromversorgung von Geräten wie Mobiltelefonen und Elektrofahrzeugen verwendet werden kann. Eine Anwendung auf Fenster und andere Oberflächen ist ebenfalls möglich.
Lianzhou Wang, Preisträger des Australian Research Council für Werkstofftechnik, und sein Forscherteam haben mit diesen Quantenpunkten den Weltrekord für die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität gebrochen. Der bisherige Rekordwirkungsgrad für die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität mithilfe von Quantenpunktsolarzellen betrug 13,4%. Die Universität sagte, Wang und sein Team hätten das auf 16,6% erhöht. Es wurde vom US National Energy Research Laboratory als Rekord anerkannt.
Wang sagte, die Verbesserung um fast 25% sei ein bedeutender Schritt in Richtung einer kommerziellen Rentabilität der Technologie und zur Unterstützung der weltweiten Bemühungen zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen.
"Dies macht den Unterschied zwischen der Quantenpunkt-Solarzellentechnologie, als spannender Zufunktsvision oder wirtschaftlich rentabler Anwendung", sagte er.
Wang sagte, dass die Vorteile der Technologie im Vergleich zur herkömmlichen Solarzellentechnologie darin bestehen, dass sie leicht, flexibel und in der Lage ist, bei schwächerem Licht zu arbeiten, beispielsweise an bewölkten Tagen oder bei Innenbeleuchtung. Die Technologie sei günstig in der Herstellung und könne für eine Reihe von Anwendungen verwendet werden, darunter Autos und tragbare Technologie.
Sein Team ist bestrebt, die Umwandlungseffizienz auf 20% zu steigern und den Druckprozess zu skalieren, um große Solarzellen herzustellen.
"Unser unmittelbares Ziel ist es, den Weltrekord in dieser Kategorie weiter zu brechen", sagte Wang.
Er hoffte, ein Produkt entwickeln zu können, das innerhalb von zwei Jahren für kleine Geräte wie ein Telefon auf den Markt gebracht werden könne, und innerhalb von drei bis fünf Jahren für großflächigen Strom für Solardächer.
Simon Holmes à Court, leitender Berater des Energy Transition Hub an der Universität von Melbourne, sagte, die Technologie müsse billiger sein und einen geringeren ökologischen Fußabdruck aufweisen als bestehende Solaroptionen, um erfolgreich zu sein.
"Es gibt immer eine lange Liste von angeblichen Vorteilen für diese Art von Dingen, aber 99,9% der Sonnenenergie fließt von nun an entweder auf die Dächer der Menschen oder auf Felder in großen Solarparks", sagte er.
Der Vorstandsvorsitzende des Smart Energy Council, John Grimes, sagte, es sei viel Arbeit geleistet worden, um Wege zu finden Solartechnologie allgegenwärtig zu machen. Er sagte, traditionelle Solartechnologien auf Siliziumbasis sei in der Anwendung beschränkt, weil sie „fest und spröde“ sind.
"Es gibt einen riesigen potenziellen Markt für diese Art von Anwendung", sagte er. „Mit 16,6% [Wirkungsgrad] ist das wirklich aufregend. Die Solarzellen, welche die meisten Betreiber heute auf ihrem Dach haben, hat einen Wirkungsgrad von 19%. “
Laut Grimes sind derzeitige Siliziumsolarzellen bereits sehr günstig, was sie zu einer Herausforderung für jede neue Technologie macht, die auf den Markt kommen möchte. "Es geht darum, wirtschaftlich zu entwickeln. Wenn sie das schaffen, ist dies eine fantastische Entwicklung. "