Arbeitskreis Bräse

Organische Materialien für Solarzellen

Allgemeines

Grundsätzlich lassen sich Solarzellen in drei Generationen einteilen. Die erste Generation fasst die kristallinen Silizium-Solarzellen zusammen. Diese zeichnen sich durch eine hohe Ladungsmobilität und Beständigkeit aus. Andererseits bewegt man sich bei den Solarzellen der ersten Generationen schon seit Jahren am maximalen Wirkungsgrad. Gerade in Bezug auf die kosten- und energieintensive Herstellung bietet die Erforschung weiterer Substanzklassen neue Möglichkeiten an. Als zweite Generation der Solarzellen werden die sogenannten Dünnschicht Solarzellen bezeichnet. Hier werden im Vergleich zu den dicken Silizium-Wafern nur einige Mikrometer dicke Schichten benötigt. Daran schließt sich die dritte Generation der Solarzellen an, bei der die Produktionskosten nochmals gesenkt werden konnten. Der große Nachteil der dritten Generation ist jedoch die Stabilität. Aus diesem Grund ist die Forschungsintensität in der dritten Generation am höchsten und bietet bei weiterer Ausreifung die Möglichkeit, die bestehenden Silizium-Solarzellen abzulösen.

Für diese Solarzellen sind aktive Schichten von Bedeutung (zB Perowskite, KeraSolar). Um hohe Wirkungsgrade zu erhalten muss eine möglichst schnelle Ladungsseparation stattfinden. Dies ist die Aufgabe der Ladungstransportschichten. Bei diesen Schichten kann es sich um anorganische, anorganisch-organische oder rein organische Strukturen handeln. Bei den organischen Strukturen kann weiterhin zwischen Polymeren und kleinen Molekülen unterschieden werden. Eine kleine Übersicht literaturbekannter Ladungsleiter wird auch hier gegeben. Im Arbeitskreis Bräse liegt der Fokus auf der Erforschung von Lochtransportschichten für das Gemeinschaftsprojekt KeraSolar.

Forschung im Arbeitskreis

In Bearbeitung