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Enerige & Management > Photovoltaik - Farbspiele für organische Solarzellen
Bild: Shutterstock, THANIT PKC
PHOTOVOLTAIK:
Farbspiele für organische Solarzellen
Wie sich organische Solarzellen für bestimmte Anwendungen maßschneidern lassen, haben Wissenschaftler aus Deutschland und Saudi-Arabien gemeinsam erforscht.
 
Ein Zusammenschluß aus Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Deutschland und der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saudi-Arabien hat organische Solarzellen untersucht und dabei Design-Regeln für lichtabsorbierende Farbstoffe abgeleitet.

Die Forschung soll dazu beitragen, die Effizienz organischer Solarzellen zu erhöhen und zugleich das Absorptionsspektrum der Zellen an die geplante Anwendung anzupassen.

Bei organischen Solarzellen werden zwei unterschiedliche Materialien miteinander vermischt, statt sie wie bei klassischen Silizium-Zellen in einer Schichtstruktur anzuordnen. Eine Material-Art, der Akzeptor, nimmt gerne Elektronen von der anderen Art, dem Donor, auf.

Die Eigenschaften solcher Kombinationen werden definiert durch die beiden Größen „Elektronentransfer“ und „Ionisierungsenergie“ der beiden Molekülarten. Neben dem Wirkungsgrad steuern sie auch andere Materialeigenschaften, wie etwa Farbe und Transparenz.

Forschende von KAUST und MPI-P konnten durch Spektroskopie-Experimente auf der einen Seite und Computersimulationen andererseits nun präzise Designregeln für die molekularen Farbstoffe ableiten. 

„In Zukunft wäre es zum Beispiel denkbar, transparente Solarzellen herzustellen, die nur Licht außerhalb des für den Menschen sichtbaren Bereichs absorbieren − dann aber mit maximaler Effizienz in diesem Bereich“, sagt Denis Andrienko, Mitautor der in der Zeitschrift „Nature Materials“ veröffentlichten Studie  

 
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