Strom aus Textilien

Autor: gt!nfo

Fotos: Patrick Pollmeier / FH Bielefeld

27.12.2021

Eine textile, ungiftige Farbstoffsolarzelle soll es möglich machen: Aus Stoffen kann Energie gewonnen werden, die zum Aufladen oder Betrieb kleinerer elektronischer Geräte genutzt werden soll. Im Projekt „SolarFlex“ entwickeln Forscherinnen und Forscher der FH Bielefeld diese neuartige, erstmals vollständig in Textilien integrierte Naturfarbstoff-Solarzelle.

 

Zukunftsmusik? Keineswegs! Bald schon könnte das Smartphone mit dem Rucksack, Sonnenschirm oder Zeltdach aufgeladen werden. Was nach einer revolutionären Hightech-Erfindung klingt, ist der Natur nachempfunden und vor allem eins: nachhaltig. „Das Projekt steht momentan noch ganz am Anfang, aber die FH greift damit einen Trend auf, der schon bald in unseren Alltag einziehen könnte“, erklärt Projektleiter Marius Dotter.

 

Schon jetzt auf großen Flächen anwendbar

Prof. Dr. Andrea Ehrmann forscht an der FH Bielefeld seit einigen Jahren zu dem Thema und sieht in Farbstoffsolarzellen eine Alternative zu herkömmlichen Solarzellen: „Sie genügen noch nicht, um einen essentiellen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Farbstoffsolarzellen können aber bereits jetzt für Stand-alone-Lösungen, in textiler Architektur oder auf anderen großen Flächen eingesetzt werden. Das kann sinnvoller und umweltschonender sein als der Einsatz herkömmlicher siliziumbasierter Zellen.“ 

 

Energie aus Früchtetee

Die Expertinnen und Experten setzen dabei auf den Naturfarbstoff Anthocyan und den Halbleiter Titandioxid als Licht-Absorber. Anthocyane können aus Pflanzen einfach gelöst werden, quasi wie bei einem Tee. „Wir haben eine Zeit lang mit Waldbeertee gearbeitet. Mittlerweile verwenden wir Hibiskusblüten und als Lösungsmittel einen Mix aus Wasser und Ethanol oder das organische Lösungsmittel Dimethylsulfoxid“, erklärt Marius Dotter. Als Katalysator nutzen sie Graphit. „Da reicht uns schon ein wenig Abrieb vom Bleistift“, so Dotter. Ein Iod-Kaliumiodid-Mix kommt als Elektrolyt zum Einsatz. Genutzt wird für sie eine textile Trägerschicht, in die Metallfäden verwebt sind, die später die Elektronen leiten sollen. Um die einzelnen Komponenten auf die textile Oberfläche aufzubringen, macht die Elektrospinnanlage der FH Bielefeld daraus ein Nanofaser-Vlies. Zusammen mit einem Gel-Elektrolyten, der aufgedruckt wird, werden alle Bestandteile in der Zelle zu großflächigen textilen Solarzellschaltungen kombiniert.

 

„Genau an der Stelle laufen momentan unsere Untersuchungen. Wir möchten herausfinden, welche Kombination der Materialien am besten funktioniert“, so der Projektleiter. Und wie kommt der Strom in den Akku? „Die Metallfäden in dem Tuch sollen den Strom in ein Kabel ableiten, an das man dann beispielsweise den Akku anschließen kann“, so Dotter.


Foto: An der FH Bielefeld entwickeln Forscherinnen und Forscher eine neuartige, erstmals vollständig in Textilien integrierte Naturfarbstoff-Solarzelle.

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