Fensterfronten als Stromspeicher

Beijing (China) – Mit speziellen Beschichtungen können sich Sonnenbrillen bei starker ultravioletter Strahlung selbst verdunkeln. Ausgehend von dieser schon lange verfügbaren Technologie entwickelten nun Forscher ein Fenster, das elektrischen Strom speichern kann. Damit ließe sich der Strombedarf in Büros etwa für den Betrieb von Flachbildschirmen teilweise decken, berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Energy & Environmental Science“.

Zu sehen ist eine Hand, die ein kleines Stück durchsichtige, leicht verdunkelte Folie zwischen den Fingern hält.
Folie als Stromspeicher

„Energiespeicher und intelligente Fenster basieren beide auf elektrochemischen Reaktionen eines Elektrodenmaterials und beide sind wie ein Sandwich aufgebaut“, ziehen Zhixiang Wei und seine Kollegen vom National Center for Nanoscience and Technology in Beijing eine grundlegende Parallele. Sie beschichteten daher, ebenso wie in selbstverdunkelnden Sonnenbrillen, eine Kunststofffolie mit lichtaktiven Polymeren. Zusätzlich deponierten sie eine durchsichtige Nanostruktur aus Polyanilin und füllten einen gelartigen Elektrolyten zwischen zwei elektrisch leitfähige Folien.

Beleuchtet mit künstlichem Sonnenlicht verdunkelte sich dieser Prototyp wie erwartet. Doch dank der Schicht aus Polyanilin wirkte dieses Fenster auch als Superkondensator und konnte elektrischen Strom speichern. Pro Quadratzentimeter lieferte dieser Aufbau etwa 50 Mikroampere bei bis zu einem Volt Spannung. Zwar hellte sich das Fenster, einmal entladen, wieder auf. Und dieser Stromspeicher ist bei weitem weniger effizient als bereits verfügbare Lithium-Ionen-Akkus. Doch über die großen Fensterflächen von Bürogebäuden aufsummiert, könnte der Aufbau ausreichend Strom für den Betrieb von Flachbildschirmen in einem Büro liefern.

Für eine praktische Anwendung schlagen Wei und seine Kollegen eine Kombination mit Solarzellen vor. Im Prinzip könnten auch diese aus durchsichtigen Kunststoffen gefertigt werden und in ein Stromspeicher-Fenster integriert werden. Sogar in selbstverdunkelnde Sonnenbrillen ließe sich dieser Stromspeicher einbauen. Doch wäre die Stromausbeute wegen der kleinen Fläche für ein Aufladen von Smartphone oder Laptop bislang noch zu gering.