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Mini-Drohne fliegt nur mit Solarstrom: ultradünner Perowskit-Film macht es möglich

Solche Solarzellen könnten auch bei klassischen Drohnen die Flugzeit verlängern. (Bild: pixabay/Harald_Landsrath)
Solche Solarzellen könnten auch bei klassischen Drohnen die Flugzeit verlängern. (Bild: pixabay/Harald_Landsrath)
Es ist die perfekte Demonstration für extrem leichte Solarmodule mit gigantischer Energiedichte: Man bestückt einen Multicopter nur mit Solarzellen, die anschließend genug Strom liefern, damit das kleine Fluggerät wie gewohnt abheben kann.

Forschende der Universität Linz haben Solarzellen entwickelt, die mit weniger als 2,5 Mikrometern 40-mal dünner sind als ein Blatt Papier. Dafür nutzen sie die vielversprechenden Perowskit-Module, die aktuell noch mit der Langlebigkeit hadern.

Anschließend wird dieser ultradünne Film auf ein Polymer aufgetragen, welches zusätzlich mit Aluminiumoxid beschichtet ist. Die Dicke wird dadurch kaum erhöht, aber so ist das Modul gegen äußere Einflüsse für den praktischen Einsatz geschützt.

Und dass die Solarzellen funktionieren, auch außerhalb eines Labors, sollte eindrucksvoll demonstriert werden. Eine ansonsten akkubetriebene Drohne mit vier Rotoren musste dafür herhalten.

Insgesamt 24 einzelne Module, jeweils einen Quadratzentimeter groß, wurden auf dem kleinen Fluggerät montiert. Auf diese Weise reicht die Energie des Sonnenlichts aus, um die Rotoren anzutreiben und die Drohne abheben zu lassen.

Ein Bruchteil des Gewichts der Drohne sind die Solarmodule. (Bild: Nature Energy)
Ein Bruchteil des Gewichts der Drohne sind die Solarmodule. (Bild: Nature Energy)

Weil jeder der Zellen für sich nur knapp 1 Milligramm wiegt, liegt der Anteil am Gesamtgewicht bei deutlich unter 1 Prozent. Hinzu kommen zwar noch Elektronik und Befestigungsmaterial, aber selbst dann verbleibt der Anteil bei unter 5 Prozent.

Auch sonst wirken die technischen Daten sehr überzeugend. Die Effizienz soll bei knapp 20 Prozent liegen, also im Bereich eines handelsüblichen Solarmoduls. Die gelieferte Spannung von 1,15 Volt erlaubt zahlreiche Nutzungsmöglichkeiten, siehe die Drohne.

Am bemerkenswertesten dürfte natürlich die Leistung bezogen auf das Gewicht sein. Die liegt bei maximal 44 Watt pro Gramm. Wie viel das ist, zeigt der Vergleich mit handelsüblichen Solarzellen für Balkon oder Dach. Diese erreichen etwa 0,03 Watt pro Gramm. An der Universität Linz wurde mehr als das Tausendfache erreicht.

Die Chancen stehen also gar nicht schlecht, dass Solarstrom nicht nur für Spielereien bald noch leichter zu gewinnen ist.

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> Notebook Test, Laptop Test und News > News > Newsarchiv > News 2024-04 > Mini-Drohne fliegt nur mit Solarstrom: ultradünner Perowskit-Film macht es möglich
Autor: Mario Petzold, 18.04.2024 (Update: 18.04.2024)