Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltrekord: Organische Solarzelle erreicht Wirkungsgrad von zwölf Prozent

18.01.2013
Das Ulmer Institut für Organische Chemie II und Neue Materialien ist mit seiner Ausgründung, der Heliatek GmbH, Entwickler und Hersteller von organischen Solarfolien, weiter auf Erfolgskurs: Gerade hat ein akkreditiertes Prüfinstitut organischen Solarzellen des Unternehmens eine Zelleffizienz von zwölf Prozent bescheinigt.

Für diesen Weltrekord auf einer Standardgröße von 1,1 Quadratzentimetern ist ein so genannter Absorber, der an der Universität Ulm entwickelt und synthetisiert wurde, maßgeblich mitverantwortlich.


Die Rekord-Solarzelle der Heliatek GmbH
Foto: Heliatek

In Kombination mit einem weiteren Absorber von Heliatek können die Zellen Licht mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen in Energie umwandeln. Diese verbesserte energetische Ausnutzung macht organische Solarzellen noch leistungsfähiger.

„Eine Zelleffizienz von zwölf Prozent ist für die organische Photovoltaik sensationell. Wir kommen den Wirkungsgraden von handelsüblichen Silizium-Solarzellen, die bis zu 20 Prozent erreichen, langsam näher“, erklärt Professor Peter Bäuerle, Direktor des Instituts für Organische Chemie II und Neue Materialien sowie Mitbegründer von Heliatek. Im Gegensatz zu den etablierten Technologien seien organische Solarzellen auch bei hohen Temperaturen oder geringem Lichteinfall gute Energieerzeuger. Daher ist der jetzt gemessene Wirkungsgrad von zwölf Prozent mit einer Zelleffizienz von 14 bis 15 Prozent von herkömmlichen Silizium-Modulen und der Dünnschichtphotovoltaik vergleichbar.

Die organischen Solarfolien der Heliatek GmbH basieren auf ultradünnen Schichten aus Elektroden und kleinen Molekülen (Oligomere). Bei der Herstellung werden organische Solarzellen auf Polyester-Folien gedampft. Die fertigen papierdünnen „Energieerzeuger“ können problemlos in Fenster oder etwa Fassaden integriert werden, sind kostengünstig und umweltfreundlich. Bis zur Einweihung der ersten Heliatek-Produktionsanlage im vergangenen Jahr war es jedoch ein langer Weg. Am Anfang standen synthetische Farbstoffe als Produkte der Ulmer Grundlagenforschung. Diese Substanzen sind von Dresdner Physikern um Professor Karl Leo (Institut für Angewandte Photophysik/IAPP) und Dr. Martin Pfeiffer (IAPP, jetzt Heliatek) in Solarzellen eingebracht und getestet worden.
Die beeindruckenden Ergebnisse gaben 2006 den Anstoß zur gemeinsamen Ausgründung der Universitäten Ulm und Dresden. Inzwischen ist die Heliatek GmbH mit Sitzen in Dresden und Ulm weltweiter Technologieführer bei der Entwicklung und Fertigung organischer Solarfolien. Mit dem gerade aufgestellten Weltrekord hat sich das Unternehmen selbst übertroffen: Vor neun Monaten ist Heliatek-Solarzellen ein Wirkungsgrad von 10,7 Prozent bescheinigt worden. Auch schon vorher konnte das Unternehmen zahlreiche Rekorde für sich verbuchen.

Bis heute arbeiten Wissenschaftler um Peter Bäuerle eng mit einer unternehmensinternen Forschergruppe zusammen: An der Uni Ulm werden Farbstoffe mit einer möglichst hohen Lichtabsorption zunächst am Computer berechnet, dann im Labor synthetisiert und „maßgefertigt“. Besonders viel versprechende Proben durchlaufen mehrstufige Tests in der Heliatek-Forschungsabteilung. Im Erfolgsfall kommen die allerbesten Absorber in die Pilotproduktionsanlage.

„Tatsächlich haben bisher mehrere hundert Substanzen, die bei uns im Institut und in der Heliatek-Chemieabteilung synthetisiert wurden, die Entwicklungsschleife durchlaufen, sind also vermessen und kontinuierlich weiter verbessert worden. Jetzt haben zwei hoch optimierte und aufeinander abgestimmte Absorber den Weltrekord ermöglicht“, sagt Bäuerle.

Fernziel aller an Heliatek beteiligten Chemiker, Physiker und Ingenieure ist eine organische Solarzelle, deren Wirkungsgrad der Silizium-Technologie entspricht. „Nur mit der gezielten Entwicklung von neuen und leistungsfähigeren organischen Absorbern können wir die nächste Stufe erreichen. Im hoch kompetitiven und weltweit intensivst beforschten Feld der organischen Photovoltaik wird ein Wirkungsgrad von 15 Prozent als nächster Meilenstein gesehen“, sagt der Ulmer Institutsleiter und Heliatek-Mitbegründer Peter Bäuerle. An der Universität Ulm forsche man bereits mit Hochdruck.

Die Wissenschaftler werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), dem EU FP7-Programm und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Peter Bäuerle, Tel.: 0731/50-22850, peter.baeuerle@uni-ulm.de

Steffanie Rohr (Marketingleiterin Heliatek): 0351/213034508, press@heliatek.com

Annika Bingmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-ulm.de
http://www.heliatek.com/wp-content/uploads/2013/01/130116_PM_Heliatek-erzielt-Weltrekordeffizienz-fuer-OPV.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht IT-Kühlung: So schaffen Kleinbetriebe den Sprung in die IT-Profiliga
23.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Plug & Play: Drei auf einen Streich
29.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise