Sachsen statt Shanghai: Neue Solarzellen aus Chemnitz

Solarzellen kann man drucken – fast wie Zeitungen. Was vor gut zehn Jahren noch wie ein Experiment aussah, hat jetzt in Chemnitz große Fortschritte gemacht. Forschende der TU ist es gelungen, die Effizienz der gedruckten Zellen deutlich zu steigern: von mageren 1,7 Prozent auf stolze neun Prozent. Auch ihre Haltbarkeit hat sich spürbar verbessert.

Produktion zurück nach Deutschland

Und vor allem: Die neue Technik der TU Chemnitz bietet die Möglichkeit, wieder in Deutschland Solarzellen zu produzieren und nicht in China zu kaufen.

Der Trick liegt im Material

Statt starre Siliziumscheiben zu verwenden, setzen die Wissenschaftler auf hauchdünne Schichten aus organischen Halbleitern. Diese winzigen Lagen werden mit flüssiger Druckfarbe auf Folie oder Papier aufgetragen. Schicht für Schicht entsteht so ein flexibles Kraftwerk, das Licht in Strom verwandelt – ohne teure Reinräume oder energiehungrige Produktionshallen.

Sauber statt billig

Ein wichtiger Punkt ist dabei die Herkunft der Energie: Klassische Solarzellen gelten zwar als günstig, weil sie in riesigen Fabriken – meist in China – mit billigem Kohlestrom hergestellt werden. Doch dieser Preisvorteil hat seinen ökologischen Haken. Die nächste Generation von Solarzellen soll nicht nur effizienter arbeiten, sondern auch klimafreundlicher produziert werden. Das Drucken könnte genau das möglich machen – sauber, energiesparend und dezentral.

Forschung im Zeitraffer

Damit die Zellen auch im Alltag bestehen, erforschen mehrere Teams, wie schnell sie altern und warum. Dazu werden einige Exemplare künstlich gealtert und mit frischen Zellen verglichen. Am Computer lassen sich dann die Ursachen für Materialermüdung und Leistungsverlust simulieren.

Kooperation über Grenzen hinweg

Gefördert wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit rund fünf Millionen Euro. In der Forschergruppe „Gedruckte & stabile organische Photovoltaik mit Nicht-Fullerenakzeptoren – POPULAR“ arbeiten 14 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland und Großbritannien zusammen. Ihr gemeinsames Ziel: organische Solarzellen so weiterzuentwickeln, dass sie massenhaft gedruckt, verstanden und stetig verbessert werden können.

Sonnenenergie zum Aufrollen

Die Idee ist verlockend. Gedruckte Solarzellen könnten eines Tages großflächig und günstig hergestellt werden – vielleicht ganze Quadratkilometer davon. Denkbar ist ihr Einsatz etwa in der Landwirtschaft, wo flexible Bahnen über Felder gespannt werden und zugleich Strom liefern. Die Vision: Sonnenenergie zum Aufrollen, made in Chemnitz.