Smartphone laden mit der Jacke: Flexible Solarzellen auf Textilien

Das Polymer-Material ist so flexibel, dass es sich mit einer Pinzette biegen lässt. bild: Empa

Jacke liefert Strom: Forscher entwickeln flexible Solarzellen für Textilien

Wer viel unterwegs ist, dem kann es schonmal passieren, dass der Handyakku genau im falschen Moment leer ist. Zum Beispiel dann, wenn man den Weg auf Google Maps oder die nächste Bahn-Verbindung nachschauen will. Um das zu verhindern, könnte man eine Powerbank mitnehmen oder eine Akku-Hülle fürs Smartphone verwenden. Jetzt haben Forscher allerdings eine ebenso handliche aber klimafreundlichere Alternative entdeckt: Mit flexiblen Solarzellen, die sich auf Textilfasern befestigen lassen, könnte sich das Smartphone über die eigene Kleidung laden lassen.

Einem Team der Schweizer Forschungsinstitution Empa und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich ist es gelungen, mithilfe eines neuen Polymers ein flexibles Material herzustellen, das wie ein leuchtender Solarkollektor funktioniert und auf Textilien angebracht werden kann. Das könnte der Durchbruch in Sachen mobile Energie sein: Denn die Energie würde genau dort produziert, wo sie auch gebraucht wird.

Neue Flexibilität und Luftdurchlässigkeit

Materialien, die in der Lage sind, indirektes oder Umgebungslicht für die Energiegewinnung zu nutzen, gibt es bereits – sie werden in der Solarindustrie eingesetzt. Sie enthalten spezielle Leuchtstoffe und werden LSC (kurz für: "Luminescent Solar Concentrators") genannt. Die Leuchtstoffe in den LSC fangen Lichtstrahlen ein und leiten sie zur Solarzelle weiter, die Licht dann in elektrische Energie umwandelt.

Das bisherige Problem an den LSC: Sie sind starr und können sich nicht an flexible Stoffe anpassen, außerdem bilden sie eine Sperre gegen Luft und Wasserdampf. Das Forscherteam der Empa hat es aber geschafft, die Leuchtstoffe in ein Polymer einzubringen, das die benötigte Flexibilität und Luftdurchlässigkeit mitbringt, um die Zellen auf Textilien zu befestigen.

Polymer wird bereits in Kontaktlinsen genutzt

Das neue Material entsteht auf der Grundlage des Polymers APCN, welches bereits für Silikon-Hydrogel-Kontaktlinsen verwendet wird. Seine Durchlässigkeit für Luft- und Wasserdampf sowie Flexibilität und Stabilität seien ideale Eigenschaften – sowohl im menschlichen Auge als auch bei der neuen Textilfaser-Technologie, sagen der Forscher.

Die neuartigen Lichtsammler fangen durch ihre Flexibilität ein extrem breites Lichtspektrum ein, außerdem können sie auf sämtlichen Textilfasern angebracht werden, ohne dass das Textil brüchig und anfällig für Risse wird oder sich Wasserdampf in Form von Schweiß im Innern anstaut. So könnte mobiles Laden über die eigene Kleidung schon bald möglich sein.

(sb)