Sonnenbatterie aus wässrigem organischen Material entwickelt

Sonnenbatterie aus wässrigem organischen Material entwickelt

Drei Forschungsinstitute (TUM School of Natural Sciences, Universität Stuttgart und Max-Planck-Institut für Festkörperforschung) präsentieren neue Ergebnisse ihres Exzellenzclusters e-conversion. Eine zweidimensionale, organische Gerüststruktur basierend auf Naphtalendiimid ist in der Lage die Ladungen absorbierten Sonnelichts für 48 Stunden im einem wässrigen Medium zu speichern. Die Ladungen sind stabil und unmittelbar für externe Endgeräte nutzbar. Damit werden Solarzelle und Batterie in einer Einheit kombiniert.

Frei von seltenen Elementen oder Metallen kann über lange Zeit das absorbierte Sonnenlicht gespeichert werden. Damit ist die neue Solarbatterie leistungsfähiger als diverse, bekannte optoionische Materialien. Die Ladungsspeicherkapazität beträgt 38 mAh/g und liegt damit vor molekularen Halbleitern, z.B. metallorganischen Gerüstverbindungen, Kohlenstoffnitriden oder ähnlichen Gerüstmaterialien. Entscheident für diese positive Wirkung ist das Wasser, welches gespeicherte Ladungen stabilisiert und die durch die Gerüststruktur hervorgerufene Ausrichtung der Wassermoleküle als Barriere für Energieverluste.

Die Messung der Zyklenstabilität ergab, dass 90% der Kapazität nach 10 Ladezyklen erhalten blieb. Dieser nachhaltige Energiespeicher, der auf Wasser und organischen Ausgangsstoffen basiert ist prädestiniert für die Verwendung als Solarbatterie und wird als innovatives Konzept in den Forschungseinrichtungen auch zukünftig beforscht.

(Quelle: Solarserver, 04.06.2025)