Können wir schon bald mit Papier Strom erzeugen? Forscher der TU Chemnitz haben erstmals Solarzellen mit einer herkömmlichen Druckmaschine auf Papier gedruckt. Die „printed paper photovoltaics" (3PV-Technologie) könnten schon bald weltweit die Stromversorgung verbessern.

Die Wissenschaftler entwickelten eine spezielle Druckfarbe mit elektrischen Eigenschaften. Auf Papier aufgedruckt, bildet die Farbe spezielle Strukturen, die Strom produzieren, sobald sie mit Licht bestrahlt werden. Der neuartige Ansatz: Die Forscher nutzen preiswerte Materialien, um große Mengen an Solarmodulen herzustellen.

Die neuen Zellen unterscheiden sich von konventionellen Solarzellen in zwei Punkten:

Während konventionelle Sonnenzellen bis zu 20 Jahre funktionieren, haben die gedruckten Zellen eine Lebensdauer von etwa einem Jahr. Die neuen Farbsolarzellen haben eine Energieeffizienz von ungefähr fünf Prozent (sie können also fünf Prozent der verfügbaren Energie optimal nutzen) im Vergleich zur 15-prozentigen Wirksamkeit gängiger Zellen. Die Vorteile der neuen Zellen: Sie sind kostengünstig und können im Altpapier recycelt werden.

Erschwingliche Solarzellen für den Alltagsgebrauch

Ihre Idee bekamen die Entwickler aus der Natur: Pflanzen haben eine Energieeffizienz von vier bis sieben Prozent; ihre Blätter eine Lebensdauer von einem Jahr, die jedoch in großen Mengen unproblematisch nachproduziert werden - genau wie die 3PV-Zellen. Bisher nutzen Ingenieure teure Höchsttechnologien, um Solarzellen hochwirksam und lange haltbar zu machen. Der Nachteil: Die teuren Solarzellen müssen mindestens 20 Jahre betrieben werden, um wirtschaftlich zu sein.

Sensoren und kleine elektrische Geräte wie Displays lassen sich bereits mit den neuen Papiersolarzellen betreiben, die problemlos auf handelsübliche Verpackungen gedruckt werden können. Farbsolarzellen sind auch für ärmere, aber sonnenreiche Länder interessant, die durch erschwinglichen Strom ihre Wirtschaft ankurbeln wollen.

Weltweit können Druckereien die billigen Solarzellen auf Papier drucken - mithilfe normaler Druckmaschinen: Diese haben eine Druckbreite von zwei Metern und eine Druckgeschwindigkeit von 15 Metern pro Sekunde. Einer einzigen Maschine gelingt es, in wenigen Stunden eine Fläche Papier zu bedrucken, die der weltweiten Jahresproduktion der Solarindustrie entspricht.