Organische Solarzelle
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Eine organische Solarzelle ist eine Solarzelle, die aus Werkstoffen der organischen Chemie besteht, d.h. aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen (Kunststoffen). Der Wirkungsgrad, mit dem Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird, liegt noch weit unter dem von Solarzellen aus Halbleitermaterial. Ein weiteres Problem der verwendeten Stoffe ist die starke Alterung, weshalb die Haltbarkeit sehr gering ist. Polymere Solarzellen sind aufgrund der günstigeren und vielseitigeren Herstellungsverfahren ein aktuelles Forschungsthema.
[Bearbeiten] Material
Das Material für diesen Solarzellentyp basiert auf organischen Kohlenwasserstoffverbindungen mit spezifischer elektronischer Struktur, dem konjugierten pi-Elektronensystem, welches den betreffenden Materialien die wesentlichen Eigenschaften amorpher Halbleiter verleihen. Typische Vertreter organischer Halbleiter sind konjugierte Polymere und Moleküle, wobei auch speziell synthetisierte Hybridstrukturen verwendet werden. Aus technologischer Sicht stellen konjugierte Polymere und funktionalisierte Moleküle auf Grund ihrer Prozessierbarkeit aus der Flüssigphase attraktive Basismaterialien für die kostengünstige Massenproduktion flexibler PV-Elemente mit vergleichsweise einfacher Struktur dar. Molekulare Halbleiter hingegen werde üblicherweise in vakuumgestützten Aufdampfprozessen zu wohldefinierten Mehrschichtsystemen verarbeitet und lassen die Herstellung sequentiell abgeschiedener Halbleiterschichten und somit komplexere Zelltypen (z.B. Tandemzellen) zu.
[Bearbeiten] Funktionsprinzip
Die effizienten Vertreter organischer Solarzellen basieren auf der Verwendung eines so genannten Donator-Akzeptor-Systems, d.h. auf der Kombination verschiedener Halbleiter, welche unter Lichtabsorption einen extrem schnellen Transfer von Ladungsträgern vom Donator zum Akzeptor zeigen.
[Bearbeiten] Weblinks
- Stromleitung in Polymeren - Geschichte und Funktionsprinzip (engl.)
- Solarzellen aus Polymeren (engl.)
