Anzeige

Organische Photovoltaik: Mehr Energie durch Kanalisierung

From: Anisotropic energy transfer in crystalline chromophore assemblies

Die Möglichkeit, kristalline Chromophoranordnungen mit anisotropem Exzitonentransport herzustellen, schafft ein enormes Potenzial für Anwendungen in der Energiegewinnung. Eine Veröffentlichung in dem Magazin Nature informiert darüber.

 

Bei der Energieerzeugung mit Solarzellen kommt den sogenannten Exzitonen eine wichtige Funktion zu. Sie entstehen als teilchenartige Komplexe aus Elektronen und Elektronenfehlstellen, sobald Photonen in den Halbleiter eindringen. Diese Quasiteilchen transportieren dann die Energie des absorbierten Lichts, bis sie in der Nähe der elektrischen Kontakte in positive und negative Ladungen aufgespalten werden, die dann einen Stromfluss in Gang setzen. In normalen Halbleitermaterialien erfolgt dieser Transport ungerichtet. Einem Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, den Exzitonenfluss in bestimmte Richtungen zu lenken.


Die „Kanalisierung“ der Exzitonen gelang den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit einem speziellen Gerüstmaterial, in das die Forscher dünnste, genau ausgerichtete Schichten von Anthracen, einem organischen Halbleiter, eingebracht haben. Mit diesem neuartigen Material können die Exzitonen effizienter zu den Elektroden geleitet werden. „Für Energieanwendungen ist das Potenzial eines gerichteten Exzitonentransports enorm“, sagt Christof Wöll vom Institut für Funktionelle Grenzflächen des KIT. „Wenn es uns gelingt, organische Solarzellen nach diesem Prinzip zu fertigen, könnte die Energieausbeute im Vergleich zu konventionellen Zellen erheblich gesteigert werden.“ Zukünftig wollen die Forscher daran arbeiten, die Effizienz des Exzitonentransports und die Diffusionslänge zu erhöhen.

Zu dem Artikel in Nature:
https://www.nature.com/articles/s41467-018-06829-3

28.11.2018 | Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

Bleiben Sie auf dem Laufenden und erhalten Sie täglich die wichtigsten Solar-News direkt in Ihr E-Mail-Postfach. Pünktlich um 15:30 Uhr.

Natürlich finden Sie auch hier auf der Website weitere aktuelle Solar-Nachrichten.