Laptop-Display als Solarkraftwerk

Neue Klasse von Polarisationsfiltern wandelt Bildschirmlicht und Sonnenstrahlen in elektrischen Strom - Längere Laufzeiten mobiler Elektronik möglich

Polarisationsfolie
Polarisationsfolie

Los Angeles (USA) - In Laptops oder Smartphones schluckt die Bildschirmbeleuchtung bis zu 90 Prozent der Akkuleistung. Ohne die Helligkeit des Monitors zu verringern, könnte aus diesem Licht wieder elektrischer Strom gewonnen und so die Laufzeit der mobilen Geräte verlängert werden. Die Grundlage dazu legten nun amerikanische Wissenschaftler mit einer neuen Klasse von Polarisationsfiltern, die zugleich als Solarzelle fungierten. Einen ersten Prototypen für ein solches Display-Kraftwerk präsentierten sie in der Fachzeitschrift "Advanced Materials".

"Flache Flüssigkristallbildschirme nutzen Energie nur ineffizient", erklären Rui Zhu und seine Kollegen von der University of California in Los Angeles. Denn bis zu 75 Prozent der Lichtenergie geht in den integrierten, aber für die Anzeige von Videos, Bildern und Texten notwendigen Polarisationsfiltern verloren. Genau aus diesem Anteil des Lichts, der selbst nie das Auge des Laptop-Nutzers erreicht und verloren geht, konnten die Forscher Strom gewinnen. Dazu entwickelten sie aus einem lichtaktiven, organischem Material eine dünne Folie, die gleich zwei Aufgaben erfüllen konnte: Zum einen filterte sie die Hintergrundbeleuchtung entsprechend der Ausrichtung der Lichtwellen, zum anderen arbeitete sie als Solarzelle.

"Diese Arbeiten haben wir erst vergangenes Jahr begonnen und wir sind froh, dass wir die Funktionsfähigkeit zeigen konnten", sagt Rui Zhu. So wandelte der erste Prototyp nicht nur das Hintergrundlicht eines Monitors in Strom um sondern auch von vorne einstrahlendes Licht aus der Umgebung. Mit knapp zwei Milliampere pro Quadratzentimeter Bildschirmfläche ist die Ausbeute allerdings noch sehr gering. Um die Laufzeit von Laptop und Smartphones dank eines Display-Kraftwerks mehr als um wenige Minuten zu verlängern, sucht er derzeit nach effizienteren, lichtaktiven Materialien. "Zudem sind größere Folien und die ideale Integration in Flüssigkristallbildschirme in der Entwicklung", sagt Zhu.

Wann ein erster Laptop allerdings mit einem Display-Solarkraftwerk ausgestattet sein wird, kann Rui Zhu heute nicht abschätzen. "Aber wir glauben, dass diese oder eine ähnliche Technologie letztendlich in unserem Alltagsleben genutzt werden wird."