Perowskit-Solarzelle erzeugt auch aus Regentropfen Strom

Spanische Forschende haben ein Hybridbauteil entwickelt, das sowohl aus Sonnenlicht als auch aus fallendem Regen Strom gewinnt. Damit machen sie die größte Schwäche von Perowskit-Solarzellen zum Vorteil. Das Gerät verbindet eine Perowskit-Zelle mit einem triboelektrischen Nanogenerator (TENG).

Die Arbeit stammt vom Institut für Materialwissenschaften Sevilla (ICMS), dem spanischen Forschungsrat CSIC und der Universität Sevilla.

Aus der Schwäche wird ein Vorteil

Perowskit-Zellen gelten als aussichtsreiche nächste Solargeneration. Sie sind günstiger herzustellen als Silizium-Zellen, erreichen hohe Wirkungsgrade und sind dünn, leicht und biegsam. Ihr gravierendes Problem ist Wasser: Regen löst das Material an und lässt es rasch altern. Für eine Technik, die im Freien arbeiten soll, ist das ein echter Widerspruch.

Ein TENG erzeugt Strom durch Reibung zwischen zwei unterschiedlichen Materialien, nach demselben Prinzip wie die statische Aufladung beim Reiben eines Ballons am Haar. Das Team beschichtete die Zelloberfläche per Plasmatechnik mit einem etwa 100 Nanometer dicken Schutzfilm, rund ein Tausendstel eines Haardurchmessers.

Dieser Film dient als triboelektrische Fläche und wandelt den Aufprall jedes Regentropfens in Strom um. Nach Angaben der Forschenden kann ein einzelner Tropfen bis zu 110 Volt liefern.

Die hauchdünne Schicht erfüllt drei Aufgaben: Sie erzeugt Strom aus Regentropfen, schützt das Perowskit vor Wasserschäden und wirkt als optischer Filter, der die Lichtaufnahme verbessert.

Mögliche Einsatzfelder

Am naheliegendsten sind kleine Geräte, bei denen ein leerer Akku stört: IoT-Sensoren für Smart Homes und Wetterstationen, Sensoren an Brücken und Hochhäusern zur Erkennung von Rissen und Verformungen, Stromversorgung für Straßenlaternen und Ampeln sowie Bodensensoren auf Feldern.

Auch anderswo wird Perowskit mit weiteren Materialien kombiniert. Im Dezember 2025 starteten das japanische Bauunternehmen Okumura und die Universität Iwate Feldtests einer Katastrophenschutzfolie, bei der Perowskit-Zellen auf Abdichtungsbahnen aufgebracht sind. Sie soll an Hängen und auf Dächern Strom liefern, wo herkömmliche Module nicht passen.

Der spanische Ansatz verändert den Blick auf Regen: vom Verlustfaktor zur zusätzlichen Energiequelle.