Es versorgt eine Flugdrohne: Solarpaneel ist 20-mal dünner als ein Haar

Diese Mini-Drohne kann immer wieder abheben, solange die Sonne scheint.

Forscher der Johannes Kepler Universität (JKU) in der oberösterreichischen Landeshauptstadt Linz machten durch den Einsatz von fortschrittlichen Perowskit-Solarzellen einen großen Schritt im Bereich der autonomen Energieversorgung. Neuartige Solarzellen, die 20-mal dünner als ein menschliches Haar sind, ermöglichen es, Drohnen und andere elektronische Geräte über Sonnenlicht zu betreiben.

Perowskit-Solarzellen zeichnen sich durch eine hohe Effizienz von über 20 Prozent und eine beeindruckende Energiedichte von 44 Watt pro Gramm aus, was sie besonders leicht und leistungsfähig macht. Diese Zellen sind in der Lage, Licht effizient in Strom umzuwandeln und bieten so eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Energiequellen.

Die praktische Anwendung dieser Technologie demonstrierten die Forscher anhand einer kleinen Quadcopter-Drohne, in deren Rahmen sie 24 dieser ultraleichten Zellen in das Drohnengestell integrierten. Diese Konfiguration ermöglichte es der Drohne, unabhängig zu operieren und wiederholte Lade-Flug-Lade-Zyklen ohne verkabelte Aufladung durchzuführen. In Tests zeigte sich, dass die Drohne unter simuliertem Sonnenlicht nachhaltig fliegen und sich selbst wieder aufladen konnte, was ihre Einsatzmöglichkeiten erheblich erweitert.

Viele elektronische Kleingeräte könnten bald auf Batterien verzichten

Die Fortschritte bei Perowskit-Solarzellen betreffen nicht nur ihre Anwendung in Drohnen, sondern auch in anderen Bereichen wie tragbare Elektronik und das Internet der Dinge, wo flexible, leichte und effiziente Photovoltaik-Lösungen gefragt sind.

„Ultradünne und leichte Solarzellen haben nicht nur das enorme Potenzial, die Art und Weise, wie Energie in der Luft- und Raumfahrtindustrie erzeugt wird, zu revolutionieren, sie bieten auch eine breite Palette von Anwendungen, die tragbare Elektronik und das Internet der Dinge umfassen“, erklärt Forschungsleiter Christoph Putz.

Diese Innovation könnte in Zukunft in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, darunter bei Such- und Rettungsmissionen, groß angelegten Kartierungen und sogar bei der Energieerzeugung im Weltraum, wodurch sie wesentlich zur Erforschung des Sonnensystems beitragen könnte. Die Forschungsergebnisse der JKU Linz sind ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigeren und autarken Energiezukunft, nicht nur für die Luftfahrt, sondern für eine breite Palette von Technologien.