Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) wird zusammen mit dem Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) über den aktuellen Forschungsstand zu Farbstoff- und organischen Solarzellen informieren.   Am Gemeinschaftsstand des Landes Baden-Württemberg (Halle 18, EG, H07) auf der Hannover Messe berichtet das ISE vom 15. – 20. April über seine Arbeit zur Steigerung der Effizienz, die Fertigungstechnologie für großflächige Anlagen, die Entwicklung einer langzeitstabilen Versiegelung sowie über den Ersatz des flüssigen Elektrolyten durch einen festen.
In der nanokristallinen Farbstoffsolarzelle wird Sonnenlicht mit Hilfe eines Farbstoffes in Energie umgewandelt, ähnlich der Photosynthese bei Pflanzen. Fortschritte der Nanotechnologie ermöglichten eine vielfach vergrößerte Lichtabsorption und führten so zu einer Effizienzsteigerung der Farbstoffsolarzellen auf etwa 8%. Die Freiburger Forscher halten in der Zukunft Wirkungsgrade bis 12% für möglich. „Ein wesentlicher Vorteil der Farbstoffsolarzelle sind die im Prinzip preisgünstigen Ausgangsmaterialien sowie einfachste Herstellungsschritte“, so Dr. Andreas Hinsch, Leiter der Arbeitsgruppe Farbstoff- und Organische Solarzellen am Fraunhofer ISE. „Wenn es gelingt, die Farbstoffsolarzelle bis zur Serienreife zu entwickeln, wäre eine zusätzliche kostengünstige Möglichkeit der solaren Stromerzeugung gefunden.“

Organische Solarzellen stellen neben organischen Leuchtdioden und Transistoren einen Schwerpunkt auf dem vielversprechenden Forschungsgebiet der Polymerelektronik dar. Vorteile organischer Materialien sind ihre mechanische Flexibilität und das langfristige Potenzial einer kostengünstigen Herstellung. Hieraus könnten sich neue Anwendungsfelder für Solarzellen ergeben. Für die Architektur wären organische Solarzellen attraktiv, weil sie sowohl in die Gebäudeverglasung integriert als auch auf gewölbten Oberflächen angewandt werden können. Im wahrsten Sinne des Wortes anziehend sind die flexiblen Zellen möglicherweise auch für den Einsatz in funktionaler Kleidung. Weitere zahlreiche Möglichkeiten eröffnen sich im Kleingerätebereich. Auf längere Sicht können sich die Forscher des ISE auch organische Solarzellen als preiswerte solare Stromerzeuger auf großen Flächen vorstellen.

Gegenwärtig beträgt der Wirkungsgrad von Organischen Solarzellen 3%. Mit der Entwicklung und Optimierung von Zellstrukturen haben sich die Forscher am Fraunhofer ISE eine Effizienzsteigerung zum Ziel gesetzt. „Wir versuchen, den Lichteinfang durch Aufprägen von Nanostrukturen zu erhöhen. Dabei können wir auf die langjährige Erfahrung des Instituts bei der großflächigen Nanostrukturierung von polymeren Materialien zurückgreifen“, sagt Andreas Hinsch. Mit Hilfe holographischer Belichtungsverfahren stellen die Wissenschaftler am Fraunhofer ISE großflächige periodische Oberflächenstrukturen her, welche dann in einem kostengünstigen Prägeverfahren in die Polymerschicht der Solarzellen übertragen werden und zu einer verbesserten Absorption von Sonnenlicht führen.

08.04.2002   Quelle: Fraunhofer ISE