Solarbrille erzeugt Sonnenstrom

Organische Solarzellen sind flexibel, transparent und leicht – und sie lassen sich in belie­bigen Formen und Farben her­stellen. Dadurch bieten sie eine Fülle von Ein­satz­mög­lich­keiten, die sich mit her­kömm­lichen Sili­zium-Solar­zellen nicht ver­wirk­lichen lassen. Forscher am KIT stellen jetzt eine Sonnen­brille mit farbigen, halb­trans­pa­renten Solar­zellen in den Glas­flächen vor, die einen Mikro­pro­zessor und zwei Dis­plays mit Strom ver­sorgen. Ebenso könnten künftig orga­nische Solar­zellen beispiels­weise in Fenster­scheiben inte­griert werden.

Die Solarbrille versorgt mit halb­trans­pa­renten orga­nischen Solar­zellen als Brillen­gläsern zwei Sensoren und Elek­tronik im Bügel mit Strom. (Bild: KIT)

„Wir bringen die Energie dahin, wo es keine andere Solartechnik kann“, sagt Alexander Cols­mann vom KIT. Die smarte Sonnen­brille, die der Wissen­schaftler und sein Team als Produkt­studie herge­stellt haben, ver­sorgt sich selbst mit Strom, um die Sonnen­ein­strah­lung und Umge­bungs­tempe­ratur zu messen und anzu­zeigen. Die perfekt in ein handels­übliches Kunst­stoff­gestell einge­passten Solar­zellen-Gläser sind jeweils 1,6 Milli­meter stark und etwa sechs Gramm schwer – ähn­lich wie die Gläser einer her­kömm­lichen Sonnen­brille. In den Bügeln sind der Mikro­pro­zessor und die beiden Dis­plays unter­ge­bracht, auf denen sich die Infor­ma­tion über Sonnen­stärke und Tempe­ratur­höhe in einer Balken­grafik ablesen lässt. Die Solar­brille funk­tio­niert auch im Innen­raum bei einer Beleuch­tungs­stärke von fünf­hundert Lux, die der einer üblichen Büro- oder Wohn­raum­beleuch­tung ent­spricht. Dabei produ­ziert jedes der beiden Brillen­gläser unter Raum­beleuch­tung zwei­hundert Mikro­watt elek­trische Leistung, die aus­reichen würde, um Anwen­dungen wie zum Beispiel ein Hör­gerät oder einen Schritt­zähler zu ermög­lichen.

„Die von uns entwickelte Brille ist ein Beispiel für die vielen denk­baren mobilen Anwen­dungen orga­nischer Solar­zellen, die die klas­sische Photo­voltaik nicht ermög­licht“, betont Dominik Landerer, der die Solar­brille am KIT maß­geb­lich mit­ent­wickelt hat. Ihre mecha­nische Flexi­bi­lität und die Mög­lich­keit, sie in Farbe, Trans­parenz, Form und Größe maß­ge­schnei­dert an die jewei­lige Anwen­dung anzu­passen, machen die Solar­zellen auf Basis von Kohlen­wasser­stoff-Verbin­dungen aus Sicht des Inge­nieurs zu einem span­nenden Material. Ein wei­teres Anwen­dungs­feld ist die Ein­bin­dung in Gebäuden: Da Glas­fassaden etwa von Hoch­häusern häufig abge­dunkelt werden müssen, liege es nahe, das absor­bierte Licht mittels orga­nischer Solar­module zur Strom­ge­win­nung zu nutzen, so Cols­mann. Eine Vision sei es, künftig große Flächen im Rolle-zu-Rolle-Ver­fahren kosten­günstig mit orga­nischen Solar­zellen zu beschichten. (Quelle: KIT / pro-physik.de)

Referenz: D. Landerer et al.: Solar Glasses: A Case Study on Semitransparent Organic Solar Cells for Self-Powered, Smart, Wearable Devices, Energy Tech., online 13. Juni 2017; DOI: 10.1002/ente.201700226

Link: AG Organische Photovoltaik (A. Colsmann), Lichttechnisches Institut, Karlsruher Institut für Technologie

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