Preiswert und effizient – Solarzellen aus organischen Materialien

Wissenschaftlern der Bell Laboratories in den USA gelang es, Solarzellen aus organischem Material herzustellen, die wesentlich preiswerter sind als die heute üblichen aus Silizium. Ihre Arbeit ist in der Fachzeitschrift Applied Physics Letters erschienen.

Solarzellen wandeln das Sonnenlicht in Elektrizität um und bieten damit die Möglichkeit, die Abhängigkeit von den fossilen und oft umweltverschmutzenden Brennstoffen zu beenden. Die Herstellung herkömmlicher Solarzellen aus Silizium ist jedoch zu teuer, um die große Nachfrage nach preiswertem Strom zu befriedigen: Die Stromgewinnung aus Kohle, Gas oder Erdöl ist billiger.

Die Wissenschaftler um J. Hendrik Schoen ersetzten das Silizium durch den organischen Halbleiter Pentazen. Die besten Resultate erhielten die Forscher mit kristallinem Pentazen: Hier lag die Effizienz bei der Umwandlung von weißem Licht in Strom bei immerhin viereinhalb Prozent. Der Wirkungsgrad der wesentlich teureren Solarzellen aus Silizium ist gerade mal doppelt so hoch.

Benutzt man als Solarzellen-Material nicht-kristallines Pentazen, so erreicht man eine Effizienz von ungefähr zwei Prozent. Diese dünnen Pentazen-Filme können auf Plastik aufgetragen werden. Damit lassen sich preiswerte und flexible Zellen herstellen, die auf große Flächen aufgetragen werden können. Die in diesem Fall geringere Effizienz wird durch die niedrigen Material- und Herstellungskosten kompensiert.

Katja Bammel, Nature Science Update und Applied Physics Letters (Vol. 77, S. 2473ff (2000))