Organische Solarzellen – der Stand der Technik

Organische Solarzellen (Bildquelle: Heliatek GmbH)

Bereits seit einiger Zeit wird an der Entwicklung organischer Solarzellen geforscht. Sie sind flexibel, dünn und vor allem günstig. Das macht sie natürlich besonders interessant, doch bisher ließ ihre Effizienz stark zu wünschen übrig. Nach aktuellen Meldungen erreicht die organische Solarzellen inzwischen jedoch bereits einen Wirkungsgrad von 12 Prozent, was einer deutlichen Verbesserung gleichkommt. Erreicht hat diesen Weltrekord die Heliatek GmbH unter Verwendung eines Absorbers. Durch diesen konnten die organischen Solarzellen Licht in verschiedenen Wellenlängenbereichen aufnehmen und in Energie umwandeln. Organische Solarzellen gelten längst als vielversprechende Technologie in der Solarenergie, gelten Sie doch auch bei eher geringem Lichteinfall oder hohen Temperaturen als gute Energielieferanten.

Wie funktioniert eine organische Solarzelle?

Eine effiziente organische Solarzelle basiert auf einem Donator-Akzeptor-System, welches aus verschiedenen Halbleitern besteht. Diese ermöglichen nach der Absorption des Lichtes eine sehr schnelle Übergabe der Energiträger an den Donator und den Akzeptor gewährleisten. Die Absorberschicht der Solarzelle besteht dabei meist aus einem Gemisch von akzeptor- und donatorartigen, organischen Halbleitern. Sie wird auf eine leitfähige Elektrode aufgebracht, die zudem lichtdurchlässig ist und es so erlaubt möglichst viel Licht aufzunehmen und so ein Maximum an absorbierter Energie in den eigentlich arbeitenden Schichten zu erreichen. Hierfür ist ein vergleichsweise geringer elektrischer Flächenwiderstand erforderlich, da die Energie möglichst verlustfrei an einen der beiden Halbleiter abgegeben werden soll. Die gegenüberliegende Seite der Absorberschicht wird mit einer metallischen Elektrode versehen, welche die Ladungsträger mit gegensätzlichem Vorzeichen der lichtdurchslässigen Elektrode sammelt. Da die Metallelektrode zudem das einfallende Licht reflektiert, erhöht sich die Energieausbeute zusätzlich.

Vorteile der organischen Solarzellen

Schon jetzt sind verschiedene Vorteile der organischen Solarzellen erkennbar. Sie sind beispielsweise nicht nur in der Herstellung einfacher und vor allem günstiger, sie versprechen zudem einen höheren Energieertrag und sind flexibel einsetzbar.Bisher entspricht der Stand der Technik jedoch noch nicht den Ansprüchen hinsichtlich der gewonnen Energie, sodass von verschiedenen Stellen fieberhaft an einer weiteren Verbesserung gearbeitet wird.

12% Ertrag bei Solarzellen der Heliatek GmbH

Die Heliatek GmbH ist hier aktuell den anderen Entwicklern etwas voraus. Ihre Solarzelle erreichte als erste einen Wirkunsgrad von insgesamt 12% bei einer Effizienz zwischen 14% und 15% der herkömmlichen Siliziumzellen. Die organische Solarzelle der Heliatek GmbH basiert dabei auf extrem dünnen Schichten aus Elektroden und Oligomeren. Die Solarzellen werden in der Herstellung auf Polyester-Folien aufgedamft und ergeben so derart dünne Energielieferanten, die ohne Probleme in Fassaden oder sogar Fenster integriert werden können. Damit sind sie nicht nur kostengünstig sondern auch umweltfreundlich. Bisher scheint das Ende der Möglichkeiten bei weitem noch nicht erreicht zu sein. Wir dürfen also gespannt sein, wie es weiter geht.


Reader Comments

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.