Organische Photovoltaik: Modul aus Nürnberg mit über 14 Prozent Wirkungsgrad
Foto: Kurt Fuchs / HI ERNDen Wirkungsgrad von 14,46 Prozent hat das Fraunhofer Institut für Solare Energietechnik (Fraunhofer ISE) in seinem CalLab PV Cells in Freiburg zertifiziert. Laut FAU wurde der bisher höchste Wirkungsgrad für organische Photovoltaik an einem Modul von Waystech gemessen, das es auf 31,1 Prozent gebracht haben soll. Mit einer einzelnen Laborzelle erreichte das Fraunhofer ISE im Juli einen Wirkungsgrad von mehr als 15 Prozent.
Organische Photovoltaik (OPV) verspricht verschiedene Vorteile gegenüber der etablierten kristallinen Siliziumtechnologie. OPV erlaubt die Fertigung von biegsamen und transparenten Modulen, die sich zum Beispiel in Fenster und Fassaden integrieren lassen. Laut FAU ist die organische Photovoltaik zudem umweltfreundlicher herzustellen und das Material soll besser zu recyceln sein.
Dass der neue Wirkungsgrad-Rekord für organische Photovoltaik gelang, führt Andreas Distler vom Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften der FA auf drei Verbesserungen zurück. Erstens setzten die Forscher neue Aktivmaterialien ein. Zweitens reduzierten sie die inaktiven Flächen auf dem Modul. Dafür optimierten sie den Laserstrukturierungsprozess, der die Modulfläche in einzelne Solarzellen unterteilt und diese elektrisch miteinander verschaltet. „Hier ist die Kunst, die Laserlinien so dünn wie möglich zu halten, denn diese Fläche auf dem Modul kann später keinen Strom erzeugen“, erklärt Distler. Und drittens entwickelte das FAU-Team zusammen mit der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm mittels Computersimulationen eine homogenere Beschichtung. „All das sind kleine Effizienzbooster, die in der Kombination dann um einen Prozentpunkt mehr Wirkungsgrad bringen“, sagt Distler.
Während Silizium-Module in der Massenfertigung Wirkungsgrade deutlich über 20 Prozent haben, erzielte die Organische Photovoltaik erst vor wenigen Jahren überhaupt zweistellige Ergebnisse. Wie das Foto zeigt, ist das Rekordmodul aus Nürnberg etwa so groß wie Tablet-Computer. Die Laborergebnisse auf einen massentauglichen Fertigungsprozess zu übertragen, ist ein weiterer großer Schritt.
Quelle: FAU | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH
