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Forscher schrauben am Wirkungsgrad

Kunststoffe liefern Sonnenstrom

30.07.2010, 06:00

An der Optimierung organischer Solarzellen arbeitet das Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) in enger Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE). Organische Solarzellen sollen künftig Kleingeräte wie Rollos oder Markisen versorgen oder die solare Energiegewinnung über Hausfassaden erleichtern.

Die organische Fotovoltaik ist im Vergleich zur bereits etablierten Silicium-Fotovoltaik ein junges Forschungsgebiet, das sich in den letzten Jahren mit großer Dynamik weiterentwickelt hat. Im Gegensatz zu herkömmlichen, bereits auf dem Markt etablierten Solarzellen aus anorganischen Halbleitern nutzen organische Solarzellen für die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie organische Materialien wie beispielsweise Polymere.

Jetzt ist es dem Forschungsteam um Uli Würfel gelungen, den weltweit besten Wert beim Füllfaktor für flexible organische Solarzellen zu erzielen. Der Füllfaktor ist ein Qualitätsmerkmal, das neben dem Kurzschlussstrom und der offenen Klemmenspannung die Effizienz der Solarzelle und damit die Leistungsausbeute bestimmt.

Mit einem Modul-Wirkungsgrad von 2,5 Prozent auf der aktiven Fläche von mehr als 25 Quadratzentimetern konnte die elektrische Serienverschaltung erfolgreich demonstriert werden. Damit ist den Freiburger Forschern jetzt nicht nur eine vielversprechende Effizienz gelungen, gleichzeitig konnten sie mit 64 Prozent den für flexible organische Solarmodule weltweit höchsten Füllfaktor realisieren. Ebenfalls ein für die Kosten entscheidender Vorteil ist die Tatsache, dass die in Freiburg entwickelten organischen Solarzellen aufgrund ihres invertierten Aufbaus ohne die üblicherweise in organischen Solarzellen verwendete und sehr teure Indium-Zinnoxid Elektrode auskommen.

Wichtig für den Einsatz von Solarzellen ist neben dem Wirkungsgrad vor allem ihr Herstellungspreis. Hier besitzt die organische Fotovoltaik Potenzial zur Kostensenkung. Bei den organischen Materialien reichen sehr dünne Schichten aus, das Sonnenlicht zu absorbieren. Außerdem lässt sich diese Technologie mit Hilfe der äußerst effizienten Rolle-zu-Rolle Produktionstechnologie umsetzen. pgl

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