Solarenergie : Organische Photovoltaik – wenn Solarmodule wie Folien produziert werden
Die Organische Photovoltaik erzielt immer höhere Wirkungsgrade. Das ist kein Zufall, denn die Forschung arbeitet intensiv daran. In der jüngeren Vergangenheit haben neue Materialien aus der synthetischen organischen Chemie Steigerungen möglich gemacht.
Einen neuen Rekord verzeichnet jetzt das Fraunhofer ISE zusammen mit dem Freiburger Materialforschungszentrum FMF der Universität Freiburg. Sie schafften einen Wirkungsgrad von 14,9 Prozent für organische Solarzellen mit mindestens ein Quadratzentimeter Fläche. Die Herausforderung ist nämlich, die oftmals auf sehr kleinen Laborzellen erzielten Werte auf größere Flächen zu übertragen.
Durch die Weiterentwicklung der Technologie wird diese auch kostengünstiger. Ziel ist es, Solarmodule im Endeffekt wie Folien produzieren zu können.
Ein weiterer Fokus der Forschung liegt auf der Verwendung umweltfreundlicher Materialien. So können organische Solarzellen ohne Verwendung von Schwermetallen und anderen kritischen Elementen hergestellt werden. Weitere Vorteile sind ihr geringes Gewicht, die mechanische Flexibilität, die einfache Integration und das bei semitransparenter Bauart homogene Erscheinungsbild. Aufgrund ihres geringen Material- und Energieeinsatzes weisen sie außerdem ein sehr hohes CO2-Einsparpotenzial auf, das durch diese synergetische Nutzung nochmals gesteigert wird.
Durch Auswahl organischer Halbleiter, die ausschließlich infrarotes Licht absorbieren, können transparente Solarzellen für Fenster und Agrarschutzfolien oder Gewächshausgläser entwickelt werden, die verschiedene Nutzen wie Schutz gegen Unwetter und Überhitzung mit einer relevanten Stromerzeugung verbinden können.
Bis zur Produktreife fehlen allerdings noch ein paar wichtige Entwicklungsschritte. Daran wird aber zuversichtlich gearbeitet. „Gemeinsam mit Industriepartnern werden wir die Organische Photovoltaik weiter zur Marktreife führen“, sagt Institutsleiter Andreas Bett. „Diese Technologie mit ihren flexiblen Anwendungsmöglichkeiten ist langfristig ein wichtiger Baustein für den dringend notwendigen Ausbau der Photovoltaik als wichtigstem Pfeiler der Energiegewinnung in einem nachhaltigen System.