Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Jenseits der herkömmlichen Lichtausbeute

30.08.2016

FAU-Wissenschaftler entwickeln hocheffiziente organische Solarzellen als Alternative zu herkömmlichen Siliziumzellen

Einen wichtigen Schritt in Richtung noch effizientere Solarzellen haben Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) unter Federführung des FAU-Doktoranden Nicola Gasparini am Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie) unternommen. Den Forschern gelang es, den sogenannten Füllfaktor, der die Effizienz einer Solarzelle beschreibt, auf 77 Prozent zu erhöhen und damit die Lichtausbeute zu steigern. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler jetzt in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht.*


Bild: Panthermedia/Franz Metelec

Quelle: FAU

„Weil die Effizienz einer organischen Solarzelle proportional zum Füllfaktor ist, war es unser Ziel, den Füllfaktor zu erhöhen und über die bisher übliche Lichternte hinauszugehen", erläutert Nicola Gasparini.

Das generelle Ziel ist es dabei, organische Solarzellen in der Photovoltaik als konkurrenzfähige Alternative zu fossilen Energieträgern zu entwickeln, so dass herkömmliche Siliziumzellen ersetzt werden können.

Bislang ist der Füllfaktor, der die Güte bzw. den Wirkungsgrad einer Solarzelle beschreibt, jedoch noch relativ unerforscht. Je näher der Füllfaktor an den Wert 100 Prozent heranrückt, desto höher ist der Wirkungsgrad einer Solarzelle. „Wir haben 77 Prozent erreicht. Das ist ein sehr hoher Wert. Einen ähnlichen Effizienz-Faktor konnte bisher nur mit Siliziumzellen erreicht werden."

Wie Siliziumzellen wandeln auch organische Solarzellen Licht in Strom um. Doch gegenüber Siliziumzellen, die oft in Photovoltaikanlagen auf Hausdächern zu finden sind, bestehen organische Solarzellen aus speziellen halbleiterbasierten Polymeren sowie sogenannten Fullerenen, kohlenstoffbasierten Nanokügelchen, die aussehen wie ein Fußball.

Um die Lichtabsorption in organischen Solarzellen zu steigern, entwickelten Nicola Gasparini und seine Kollegen um Prof. Dr. Christoph Brabec vom Lehrstuhl für Materialien der Elektronik und der Energietechnologie eine Neukombination von mehreren Polymeren.

Mit diesen wird das Sonnenlicht vollständig absorbiert. Den Forschern ist es erstmals gelungen, dank der Materialkombination nicht nur eine vollständige Absorption zu erreichen, sondern gleichzeitig auch die Verluste zu verringern.

Diese hocheffizienten organischen Solarzellen eröffnen speziell in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, in der hohe Effizienz und die Reduzierung von Gewicht eine wichtige Rolle spielen, neue Märkte.

*http://dx.doi.org/10.1038/nenergy.2016.118

Weitere Informationen:
M.Sc. Nicola Gasparini
Tel.: 09131/85-27730
nicola.gasparini@fau.de

Dr. Susanne Langer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Positronen als neues Werkzeug für die Forschung an Lithiumionen-Batterien: Löcher in der Elektrode
22.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit Strom vorankommen
21.02.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neue Prozesstechnik für effizientes Bohren und Schneiden auf der LASER CHINA

22.02.2017 | Messenachrichten

IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren

22.02.2017 | Automotive