Solar Hopper: eine Drohne mit Solarzellen kann sich durch die Sonne aufladen, ohne zu einer Ladestation zurückkehren zu müssen
Bald werden Multirotor-Drohnen in der Lage sein, ihre Batterien unterwegs aufzuladen, anstatt zu einer Ladestation zurückzukehren. Sie werden dies mit Hilfe von eingebauten ultradünnen Solarzellen tun können, die bereits erfolgreich an einem kleinen Quadcopter getestet wurden.
Die meisten Drohnen können nur etwa 30 Minuten fliegen, bevor ihr Akku leer ist. Das bedeutet, dass sie in der Regel auf Flüge beschränkt sind, die nur 15 Minuten pro Strecke dauern – von der Basis zum Zielort und zurück.
Eine Alternative wäre, dass sie bei Bedarf an Ladestationen entlang der vorgesehenen Routen halten. Diese Stationen müssten jedoch gebaut, mit Strom versorgt und gewartet werden. Außerdem dürfen Drohnen nur noch auf Flugbahnen fliegen, die Bahnhöfe einschließen. Hier kommen die neuen Solarzellen ins Spiel.
Die leichten, flexiblen Zellen, die von Wissenschaftlern der österreichischen Johannes Kepler Universität in Linz entwickelt wurden, bestehen aus einem als Perowskit bekannten Halbleitermaterial und sind weniger als 2,5 Mikrometer dick – nur 1/20 der Breite eines menschlichen Haares. Wichtig ist, dass ihr Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität 20,1% beträgt und ihre Ausgangsleistung 44 Watt pro Gramm erreicht.
In einem experimentellen Test der Technologie installierten die Wissenschaftler eine ringförmige Anordnung von 24 Zellen auf einem handelsüblichen Miniatur-Quadcopter CX10, dem Solar Hopper. Das Array machte nur 1/25 des Gesamtgewichts der erweiterten Drohne aus, und die Zellen selbst waren nur 1/400.
Diese Technologie ist eher dafür gedacht, dass Drohnen anhalten und aufladen können, wo immer Sonnenlicht verfügbar ist, als dass sie sich während des Fluges aufladen können.
Diese Technologie kann nicht nur zum Aufladen von Drohnen verwendet werden. “Ultradünne und leichte Solarzellen haben nicht nur das enorme Potenzial, die Art und Weise, wie die Luft- und Raumfahrtindustrie Energie erzeugt, zu revolutionieren, sondern es gibt eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich der Elektronik und des Internets der tragbaren Dinge, die ebenfalls von dieser neuen Technologie profitieren könnten”, sagt Christoph Putz, einer der Hauptautoren der Studie.
