Photovoltaik: Europäischer Erfinderpreis 2021 für Farbstoffsolarzelle

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die schwedischen Erfinder Henrik Lindström und Giovanni Fili mit dem Europäischen Erfinderpreis 2021 in der Kategorie KMU ausgezeichnet. Ihre Erfindung im Bereich der Photovoltaik ist eine dünne, flexible Farbstoffsolarzelle mit hoher Stromeffizienz, die man in fast jeder Textur, Form oder Farbe individuell drucken und in eine Vielzahl von elektronischen Geräten integrieren kann.

„Henrik Lindström und Giovanni Fili haben mit ihren flexiblen Solarzellen die Entwicklung von selbstaufladenden elektronischen Geräten der nächsten Generation vorangetrieben“, sagt EPA-Präsident António Campinos. „Auf Grundlage einer soliden Patentstrategie haben sie eine bahnbrechende Solarzellentechnologie auf den Weg gebracht, die das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir Elektronik nutzen, zu verändern und eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von Kohlenstoffemissionen zu spielen.“

Den Alltag mit Solarenergie betreiben

Der Wissenschaftler Henrik Lindström und der Unternehmer Giovanni Fili verknüpften ihre komplementären Fähigkeiten und Kenntnisse, um Pionierarbeit bei der Herstellung einer innovativen Solarzellentechnologie zu leisten und ihre Erfindung erfolgreich zu vermarkten.

2008 gründete Fili die Firma Exeger mit dem Ziel, vielversprechende Farbstoffsolarzellen (DSSC) auf den Markt zu bringen, die man damals noch nicht kommerziell nutzen konnte. Dabei handelte es sich um dieselbe Technologie, die Lindström 1994 während seiner Promotion an der Universität Uppsala erfolgreich verbessert hatte. Der Wissenschaftler war von Filis Vision überzeugt und wurde 2009 Chief Technology Officer des Start-ups.

DSSC-Solarzellen verfügen in der Regel über eine transparente Substratplatte, die mit einem leitfähigen Oxidmaterial (Indiumzinnoxid) beschichtet ist. Die Kosten für diese Materialien schränken die kommerzielle Nutzung in der Photovoltaik bisher allerdings ein. Lindström und Fili schafften einen Durchbruch, als es ihnen gelang, diese teuren und wenig wirksamen Materialien durch ein neues Elektrodenmaterial zu ersetzen, das eine 1 000-fach bessere Leitfähigkeit bietet.

Farbstoffsolarzelle im Siebdruckverfahren

Eine Besonderheit ihrer Innovation ist, dass sich die Elektrode direkt hinter der lichtabsorbierenden Schicht befindet. Dadurch erreicht mehr Licht die Zelle, und die Solarzelle kann eine größere Menge elektrischen Stroms erzeugen. Außerdem entschieden sie sich für den Siebdruck als ideales Herstellungsverfahren, was neue Möglichkeiten für die integrierte Photovoltaik eröffnet.

„Die Farbstoffsolarzelle ist dünn, flexibel und effizient. Geräte, die damit versehen werden, erzeugen ihre eigene Elektrizität, wie bei der Fotosynthese”, sagt Lindström. Fili ergänzt: „Wir werden nie wieder unsere Kopfhörer, E-Reader oder andere Geräte aufladen müssen, da sie sich selbst durch das Umgebungslicht aufladen, sogar in Innenräumen.“

Die unter dem Namen Powerfoyle bekannte Erfindung wurde zunächst in Fahrradhelme integriert, die selbstaufladende Lichter verwenden. Aktuell arbeiten die Unternehmer an mehreren möglichen Anwendungen. Dazu gehört die Stromversorgung von Smartphones und die gebäudeintegrierte Photovoltaik. Denn die flexible Solarzelle eignet sich für die Installation auf Oberflächen wie Fassaden, Dächern und Fenstern. Das Unternehmen beschäftigt derzeit 140 Mitarbeiter in seiner Fabrik in Stockholm. Es ist geplant, noch in diesem Jahr mit dem Bau eines zweiten Werks mit zehnfacher Kapazität zu beginnen, um die Erschließung vieler weiterer Märkte zu ermöglichen.

18.6.2021 | Quelle: EPA | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH