Tandem-Polymer-Solarzelle mit Rekordwirkungsgrad

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Tandem-Polymer-Solarzelle mit Rekordwirkungsgrad
Tandem-Polymer-Solarzelle mit Rekordwirkungsgrad

Im Streben nach möglichst praktikabler Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie haben gerade Solarzellen aus organischen Polymeren großes Potential. Auch wenn sie noch nicht an den Wirkungsgrad von Silizium-Zellen herankommen, so sind Polymer-Zellen immerhin sehr preiswert, leicht und flexibel. In den letzten Jahren gab es auch gute Fortschritte bei der Effizienz zu verzeichnen.
 
In der aktuellen Ausgabe des Online-Journals Nature Photonics beschreiben Forscher der Henry Samueli School of Engineering and Applied Science sowie des California Nanosystems Institute an der UCLA (University of California Los Angeles), dass ihnen eine signifikante Verbesserung von Polymer-Solarzellen mit einer neuartigen Tandem-Struktur gelungen ist, mit der Licht unterschiedlicher Wellenlängen absorbiert werden kann. Der damit erreichte Rekordwirkungsgrad betrug im Juli 2011 8,62 %.

 

Als die Forscher dann ein neues IR-absorbierendes Material der Firma Sumitomo Chemical of Japan einsetzten, stieg der Wirkungsgrad sogar auf erstaunliche 10,6 %. Die Kombination zweier Schichten mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit ist zwar die zentrale Idee hinter diesen Verbesserungen, doch eine einfache Kombination ist nicht ausreichend. Es mussten Materialien gefunden werden, die miteinander kompatibel sind und sich nicht beeinträchtigen. Auf der Suche nach noch besseren Materialien sind die Forscher der Ansicht, dass in den nächsten Jahren auch die Marke von 15 % geknackt werden könne, was die wirtschaftlichen Aspekte sehr beflügeln dürfte.


Grafik: University of California Los Angeles

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