Leuchtstoff-Polymer lässt Textilien Solarstrom liefern

Lumineszierende Solarkonzentratoren (LSC) können auch indirektes oder diffuses Umgebungslicht für die Energiegewinnung nutzen. Einem Forscherteam von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) und der ETH Zürich ist es jetzt gelungen, für die bislang nur als steife Bauteile erhältlichen LSC eine Alternative zu entwickeln, die sowohl flexibel als auch durchlässig für Luft und Wasserdampf ist.

Grundlage für das neue Material ist ein bereits bekanntes Polymer namens Amphiphilic Polymer Co-Network (APCN), das auf dem Markt in Form von Silikon-Hydrogel-Kontaktlinsen erhältlich ist. Das Forscherteam hat dem Gelgewebe zwei unterschiedliche Leuchststoffe beigemischt und es so zu einem flexiblen Solarkollektor gemacht. „Wichtig für die Wahl genau dieses Polymers ist die Tatsache, dass wir hier zwei nicht-mischbare Leuchtstoffe im Nanometermassstab einbauen und diese interagieren können“, so Empa-Forscher Luciano Boesel. In anderen Polymeren, in die ebenfalls die Leuchtstoffe integriert werden könnten, würden diese miteinander verklumpen. In dem Fall wäre keine Produktion von Energie mehr möglich.

In dem jetzt entwickelten LSC fangen die Leuchtstoffe laut Empa ein deutlich breiteres Spektrum an Lichtstrahlen ein, als es mit konventioneller Photovoltaik möglich ist. Die LSC können zudem auf Textilfasern aufgebracht werden, ohne dass die Stoffe brüchig und anfällig für Risse werden oder sich beim Tragen Wasserdampf in Form von Schweiß staut.

Aus Sicht des Forscherteams bringen am Körper getragene Solarkollektoren einen immensen Nutzen. Denn zum einen steige der Energiebedarf mit dem zunehmenden Angebot an neuen elektronischen Gadgets an, zum anderen seien mobile Geräte auf eine permanente Stromversorgung angewiesen. Zukünftig, so die Empa-Forscher, könnten Steckdosen für das Aufladen von Smartphone, Tablet oder Laptop überflüssig werden: Dank ihrer neuen Entwicklung könnte der Strom direkt aus der Kleidung kommen.