Drahtige Zelle

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Entwickler der Firma Konarka haben ein nur ein Viertel Millimeter dickes Kabel entwickelt, das eine Solarzelle ist und Strom liefert. Das berichten sie in der Aprilausgabe der Fachzeitschrift Science. Sie erreichen damit Wirkungsgrade zwischen 2,8 und 3,3 Prozent.

Der Clou ist, dass sie den Strom über zwei Drähte leiten, die nebeneinander in dem Kabel liegen. Den einen Draht aus Edelstahl beschichten sie mit einem Polymer. Darauf kommt eine Schicht so genannter Fullerene, das ist eine Kohlenstoffverbindung. Den zweiten Draht legen sie direkt daneben, so dass er über die gesamte Kabellänge Kontakt mit der Fullerenschicht hat und als zweite Elektrode fungiert. Das ganze verarbeiten sie zu einem mit transparentem Kunststoff ummantelten Kabel, das nur ein Viertel Millimeter dick ist. Trifft Licht auf die Polymerschicht, fließen negative Ladungen in den darunter liegenden Draht. Positive Ladungen werden von der Fullerenschicht gesammelt und an den zweiten daneben liegenden Draht abgegeben, so dass zwischen beiden Litzen eine Solarspannung entsteht.

Das Photovoltaikprinzip ist das gleiche, das Konarka auch für seine flächigen organischen Solarzellen nutzt. Darin dient allerdings als zweite Elektrode die oberste Schicht, die deshalb gleichzeitig leitend und optisch transparent sein muss. Dabei muss man immer Kompromisse eingehen. Der Vorteil des Kabels mit zwei Drähten ist, dass solch eine Schicht unnötig ist. Das funktioniert, weil der Durchmesser des Kabels so klein ist und die positiven Ladungen keinen großen Weg zum zweiten Draht zurücklegen müssen.

Der Wirkungsgrad des Solardrahtes kann unter Umständen noch erhöht werden, indem man zur Ummantelung des Kabels einen dickeren Kunststoff nimmt, der das Licht noch mehr bricht als in den bisherigen Versuchen. Der Mantel wirkt dann als Linse und sammelt mehr Licht ein.(Michael Fuhs)

Aufsatz erschienen in Science, 10. April 2009, Vol 324, Seite 232

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