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Exklusive Solarzellen gefällig? Dank einem 3D-Drucker sofort lieferbar!

3Dsolarzellendrucker

Mit dem 3D-Drucker für Solarzellen lassen sich schnell verschiedenste Konzepte für flexible Solarzellen testen. (Bild: D. Vak et al., CSIRO)

Zwar werden Solarzellen noch nicht serienmäßig mithilfe vom Rapid Prototyping Verfahren (alias 3D-Drucker) geformt, doch diese Zeiten scheinen nicht mehr fern zu sein. Wissenschaftler und Ingenieure aus Australien und Südkorea arbeiten aktuell erfolgreich daran, Solarzellen aus organischen Materialien zu drucken, und sind überzeugt, dass diesem Verfahren eine große Zukunft gehört.

Heute für Prototype genutzt, schon morgen – in der Serienproduktion einsetzbar

Aktuell nutzt die Forschergruppe unter der Leitung von D. Vak die 3D-Druck-Technologie v.a. für die Herstellung von Prototypen. War es noch bis vor kurzen recht mühsam neue Solarzellen-Prototypen zu entwickeln, gelingt es dank dem 3D-Drucker zum einen recht schnell, zum anderen – für die Forscher besonders wichtig! – sind die Ergebnisse problemlos reproduzierbar. Es stellte sich außerdem hinaus, dass die Solarzellen aus dem 3D-Drucker viel effizienter als die Zellen aus dem Rolldruckverfahren sind. Darüber hinaus gilt die 3D-Technologie als extra materialsparend.

Herkömmliche 3D-Drucker an das neue Verfahren angepasst

Um homogene Schichten zu erzeugen, was für die Effizienz von Solarzellen relevant ist, haben die Forscher Punktdüsen des 3D-Druckers durch eigens konstruierte Schlitzdüsen ersetzt. Auf eine leitfähige Trägerschicht werden organische lichtaktive Materialien wie z.B. Perowskite, Polyhexylthiophe oder Benzothiadiazole aufgetragen. 3D-Druck-Verfahren erweist sich dabei nicht nur als flexibel, sondern auch extrem präzise. Sogar ca. 70 Nanometer dicke (besser gesagt, dünne!) Schichten sind für das moderne Gerät kein Problem. Als Resultat entstehen leistungsstarke Solarzellen in der Größe von etwas 50 qcm. Noch eine Anmerkung zur Flexibilität der Technologie: Dank dem 3D-Drucker lassen sich mühelos und kostengünstig Solarzellen in beliebigen Formen ausdrucken, sei es rund, gebogen oder kantig.

Noch ist das Verfahren nicht marktreif, doch schon in der nächsten Zukunft kann sich vermutlich jeder nach eigenen Bedarf und Geschmack exklusive Solarzellen aus dem 3D-Drucker holen!

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