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 Riesen-Drehmomentsensor aus der PTB bringt Präzision vom Labor in den Prüfstand
24.11.2017 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Licht ermöglicht „unmögliches“ n-Dotieren von organischen Halbleitern
23.11.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 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: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie