Ultradünne Solarpaneele, druckbar wie Zeitungen

Erstmals in öffentlicher Beleuchtung Sydneys

Eine australische Universität hat einen Durchbruch in der Entwicklung hauchdünner, billiger Solarpanels publiziert. Das Centre of Organic Electronics in Callaghan der University of Newcastle hat druckbare Photovoltaik-Solarzellen entwickelt, die, so heißt es von der Universität, die städtische Stromerzeugung revolutionieren könnten. Die Technologie, ultraleicht, ultraflexibel, recycelbar und kostengünstig in der Herstellung, wird die interaktive öffentliche Beleuchtung Sydneys speisen.

“Eine zukunftsweisende Demonstration von aufkommendem Material für erneuerbare Energien – gedruckte Solarzellen – wird damit zum ersten Mal in einem öffentlichen Rahmen erprobt, da sie sich der Marktreife nähert”, so eine Medienmitteilung der Uni Newcastle.

Das Material, das in Dicke und Aussehen einem Chip-Paket ähnelt, wird mit herkömmlichen Druckern hergestellt. Der Schöpfer des organischen gedruckten Solarmaterials, der Physiker Professor Paul Dastoor von der naturwissenschaftlichen Fakultät, sagte, sein Team sei begeistert, seine “Wissenschaft auf die Straße zu bringen”, was einen bedeutenden Fortschritt auf dem Weg zur kommerziellen Verfügbarkeit des Materials darstelle.

“Weltweit gibt es so wenige dieser Installationen, dass wir nur sehr wenig darüber wissen, wie sie in einer öffentlichen Umgebung funktionieren. Diese Installation ist der nächste entscheidende Schritt zur Beschleunigung der Entwicklung und Kommerzialisierung dieser Technologie. Sie stellt für uns ein neues Szenario dar, in dem wir Leistung und Beständigkeit gegen eine Reihe neuer Herausforderungen testen können”, so Professor Dastoor.

Der Umweltorganisation “The Canopy’ des Lane Cove Council zufolge, “holt diese Demonstration außergewöhnliche Wissenschaft hinter versiegelten Labortüren hervor und platziert sie in einer gewöhnlichen Umgebung, wo die Menschen mit ihr interagieren, während sie ihre Einkäufe erledigen, mit ihren Kindern im Park spielen oder in einem der nahe gelegenen Restaurants essen. Es ist eine mühelose und subtile Art und Weise, Gespräche zu entfachen und Tausenden von Menschen zu zeigen, “was als nächstes in der Energieerzeugung ansteht”.

Professor Dastoor sagte, er hoffe, dass die öffentliche Anlage weitere Diskussionen zum Thema Energie auslösen werde, da die australische Bundesregierung die Vorlage ihres Fahrplans für Technologieinvestitionen in Erwägung ziehe. “Die Regierung ist bestrebt, sagt sie, die Kohlendioxidemissionen in den nächsten 30 Jahren zu senken, und die Gemeinschaft hat sich zu diesem Thema sehr engagiert. Weltweit gibt es viele Forschungsgruppen wie die unsere, die an nachhaltigen Energietechnologien arbeiten, und jetzt haben wir durch den Fahrplan für Technologieinvestitionen die Möglichkeit, sicherzustellen, dass wir in clevere Lösungen investieren und diese auch umsetzen”, so Dastoor.

Der Direktor des Newcastle Institute for Energy and Resources (NIER) der Universität, Professor Alan Broadfoot, sagte, die Universität habe sich verpflichtet, die Welt durch ihre Priorität für das Ressourcenengagement der nächsten Generation näher an eine nachhaltige Zukunft heranzuführen. “Das gedruckte Solarprojekt unterstreicht die transformatorische Forschung, die aus dem NIER durch wertvolle Partnerschaften mit Regierung, Industrie und der Gemeinschaft in kritischen Bereichen wie den neuen Energietechnologien hervorgeht”, sagte Professor Broadfoot.

Eine neue fortschrittliche Fertigungsindustrie für Australien

Diese Installation folgt auf eine erfolgreiche kommerzielle Installation im öffentlichen Sektor mit CHEP Ende 2018. Professor Dastoor sagte, dass das weltweite Interesse an gedruckten Solarzellen das höchste sei, das er je erlebt habe, und dass eine fortschrittliche Produktionsanlage für gedruckte Solarzellen in NSW das unmittelbar bevorstehende Ziel für sein Team sei.

“Wir verfügen am Newcastle Institute for Energy and Resources (NIER) der Universität Newcastle über eine Produktionsanlage von Weltklasse, die von der Australian National Fabrication Facility (ANFF) großzügig unterstützt wurde. Diese Druckanlage kann Hunderte von Metern Material pro Tag herstellen, aber wir sind jetzt an einem Punkt angelangt, an dem wir dieses Produktionsniveau erheblich steigern müssen”, sagte Dastoor.

Ein Wissenschaftsmuseum im Freien

“Verglichen mit bekannten Energietechnologien hat dieses Material eine fast surreale Qualität – es ist extrem leicht, hyperflexibel und unglaublich dünn. Da dies das erste Mal sein wird, dass Menschen ohne Begleitung mit diesem Material interagieren, wollten wir eine Möglichkeit schaffen, dass einer unserer Wissenschaftler vom Zentrum für Organische Elektronik (COE) bei der Interpretation dabei sein kann, und so bin ich in einem der seltsamsten Momente meiner bisherigen Karriere… zum Hologramm geworden”, so Dastoor.

Vorteile und Anwendungen

Gedruckte Solarmodule sind billig in der Herstellung, mit Produktionskosten von weniger als 8,50 €/m2 und schnell zu produzieren, mit Anlagen im kommerziellen Maßstab, die Kilometer an Material pro Tag produzieren können.

“Keine andere Technologie für erneuerbare Energien kann so schnell hergestellt werden. Die niedrigen Kosten und die Geschwindigkeit, mit der diese Technologie eingesetzt werden kann, sind aufregend, da wir Lösungen finden müssen, und zwar schnell”, sagte Professor Dastoor.

Da mehr als 99 Prozent der Paneele aus PET bestehen, kann das Material recycelt werden – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlichen Silizium-Paneelen. “Wir untersuchen derzeit Recyclingverfahren für dieses Material”, so Professor Dastoor. Wir hoffen, dass wir die äusseren PET-Schichten trennen und wiederverwenden können, um mit minimaler Verarbeitung neue Paneele herzustellen”, sagte Professor Dastoor.

Die niedrigen Kosten, das geringe Gewicht, die Flexibilität und die Haltbarkeit des Materials inspirieren eine Reihe von möglichen Anwendungen, darunter Katastrophenhilfe- und Wiederherstellungsanwendungen, einziehbare Aufladesysteme für Elektrofahrzeuge, Wohnwagen/Camping und die Verteidigungsindustrie, schwimmende Abdeckungen für Dämme und Pools, Yachtsegel, intelligente Jalousien für Wohn- und Hochhäuser, Gewächshausabdeckungen und vieles mehr. Professor Dastoor sagte, sein Ziel sei es, so viele Oberflächen wie möglich mit dem Material zu beschichten.

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der jeder Zugang zu Elektrizität hat und in der jede Oberfläche saubere, kostengünstige und nachhaltige Energie aus der Sonne erzeugen kann. Das ist eine Welt, in der ich leben möchte”, sagte Professor Dastoor.

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