Neuer Stoff ermöglicht Solarzelle-Display-Hybriden

Eine neues Material für Solarzellen ermöglicht es, diese auch in umgekehrter Richtung einzusetzen: Wird Strom zugeführt, sendet das System Licht aus, statt es einzufangen und in elektrische Energie umzuwandeln. Entwickelt wurde die Technologie an der Technischen Universität von Nanyang (NTU) in Singapur. Während es bereits mehrfach entsprechende Ansätze gab, ist den Forschern hier aber etwas Besonderes gelungen: Das Material leuchtet nicht nur, wodurch sich die Solarzelle beispielsweise nachts als Leuchtelement einsetzen lässt.

Sie kann auch verschiedene Farben wiedergeben und ist so perspektivisch als Display benutzbar. Damit wird vielleicht ein Problem lösbar sein, an dem in der IT-Industrie schon länger gearbeitet wird: Immer wieder gab es Ansätze, Solarzellen in Notebook- oder Handy-Displays zu integrieren - allerdings mit mäßigem Erfolg, da es sich immer um zwei getrennte Systeme handelte, was zu Kompromisslösungen zwang. Nun könnte eine solche Funktionalität mit einem einzelnen Bauelement realisiert werden, hieß es in der entsprechenden Veröffentlichung im Wissenschafts-Magazin Nature Materials.

Für gewöhnlich sind Materialien für Solarzellen besonders gut darin, Licht zu absorbieren. Als man an der NTU mit einem neuen Werkstoff experimentierte und zur Messung der Absorbtionsleistung einen Laser auf ihn richtete, begann dieser zur Überraschung der Forscher aber selbst zu leuchten. In weiteren Versuchen zeigte sich, dass das Material in der Lage ist, Licht zu Strom umzuwandeln und umgekehrt. Durch verschiedene Feinabstimmungen konnte außerdem Licht in verschiedenen Farben abgegeben werden, was den Werkstoff für die Herstellung von Solarzellen-Display-Hybriden geeignet macht.

Als Dritter positiver Effekt kommt hinzu, dass das Material weitgehend transparent ist. Dadurch bietet es auch die Möglichkeit, als Bestandteil von Fenstern zum Einsatz kommen, die tagsüber Strom erzeugen und Nachts zur Beleuchtung dienen. Außerdem ist die Herstellung nicht besonders teuer. Daher arbeiten die Forscher jetzt intensiv daran, die Technologie zu skalieren und so größere Flächen praktikabel zu machen. Als Nebeneffekt zeigte sich zudem, dass der Werkstoff auch in der Chip-Herstellung eingesetzt werden kann, um in optischen Bauelementen Laser zu erzeugen.