Wirkungsgrad konnte deutlich erhöht werden

Forscher erzielen Rekord mit organischen Solarzellen

So könnten organische Solarzellen aussehen. © Heliatek

Deutliche Verbesserungen zeichnen sich beim Wirkungsgrad ab.

Organische Photovoltaik-Solarzellen gelten als Hoffnungsträger der Zukunft. Sie sind dünn, leicht und flexibel. Bislang ist ihr Wirkungsgrad aber zu gering. Doch nun zeichnen sich in einem Projekt, das Heliatek, ein Spin-off der Technischen Universität Dresden und der Universität Ulm, die BASF sowie das Institut für angewandte Photophysik in Dresden vor einem Jahr gestartet haben, deutliche Verbesserungen ab.

Bislang lag der Wirkungsgrad der organischen Solarzellen bei höchstens 5,4 Prozent auf einer Fläche von einem auf zwei Zentimetern. Die drei Verbundpartner haben eine Tandemsolarzelle mit einem bestätigten Wirkungsgrad von 5,9 Prozent auf einer aktiven Fläche von zwei auf zwei Zentimetern gezeigt. Die Schichtdicken liegen im Bereich von 200 Nanometern. Für einen Quadratmeter Solarzellenfläche würde also knapp ein Gramm organisches Halbleitermaterial benötigt.

Das Projekt läuft noch bis Juni 2011. Ziel ist es, die Effizienz organischer Solarzellen weiter zu steigern, die Lebensdauer zu erhöhen und vor allem die Produktionstechnik weiter zu optimieren, damit die Zellen zu marktfähigen Preisen hergestellt werden können. Bis zum Ende des Projekts verfolgen die Verbundpartner das ehrgeizige Ziel, den Wirkungsgrad sogar auf 9 bis 10 Prozent  zu steigern.

Die Zellen werden zunächst zur Energieversorgung von mobilen Geräten wie Laptops Verwendung finden. In Gebäuden wären mittelfristig einrollbare Solarfolien auf Markisen oder transparente Folien auf Fensterscheiben. Erste Ankündigungen zu Solarfolien auf Markisen gab es bereits von Somfy, einem Anbieter von Verschattungssystemen.

Weitere Forschungsvorhaben werden in Deutschland im Exzellenzcluster Organische Photovoltaik gebündelt. Dort arbeiten Institute und Unternehmen unter Federführung von Merck ebenfalls an organischen Solarzellen. Sie wollen bis 2012 erste wirtschaftlich verwertbare Produkte fertig haben.

An Lösungen zur fassadenintegrierten Photovoltaik mit organischen Solarzellen arbeitet auch das Projekt Colorsol. Die Elektroden sind Nanokristalle aus Titandioxid, in die organische Farbstoffe aus Ruthenium eingebettet sind. Erste Prototypen haben die Forscher fertig. pgl

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