Plastiksolarzellen mit einem Wirkungsgrad von 5 Prozent entwickelt

(16.11.2005) Einem Forschungsteam der Technischen Universität Ilmenau ist es gelungen, Plastiksolarzellen mit einer Energieumwandlungseffizienz von fünf Prozent herzustellen. Noch zur Jahrtausendwende war die Effizienz von Plastiksolarzellen unter Sonnenlichteinstrahlung maximal ein Prozent, der typische Wirkungsgrad für Laborzellen liegt derzeit bei ca. 3-4 Prozent. Der in Ilmenau erzielte Entwicklungsstand liegt damit weltweit auf Spitzenniveau.

Die Zellen wurden am Lehrstuhl Experimentalphysik I unter Leitung von Professor Gerhard Gobsch von Dr. Harald Hoppe als Leiter einer Nachwuchsforschergruppe entwickelt und hergestellt. Der Wirkungsgrad wurde mit Hilfe eines AM1,5-Sonnensimulators bestimmt. Bei der Herstellung der Zellen konnte auch im hohen Maße auf die präparativen und analytischen Möglichkeiten des Zentrums für Mikro- und Nanotechnologien (ZMN) der TU Ilmenau zurückgegriffen werden, ebenso auf sehr gute Kooperationen mit verschiedenen Arbeitsgebieten der TU Ilmenau wie Nanotechnologie (Prof. Oliver Ambacher), Festkörperelektronik (Frau Dr. Susanne Scheinert), Mikrosystemtechnik (Dr. Arne Albrecht) und Chemie (Prof. Peter Scharff).

Dr. Hoppe konnte insbesondere auf seine während der Promotion gewonnene langjährige Erfahrung zurückgreifen, die er am Linzer Institut für Organische Solarzellen (LIOS) unter der Leitung von Professor N. Serdar Sariciftci erwerben konnte. Professor Sariciftci war einer der Begründer der Plastiksolarzelle während seiner Zeit bei Prof. Alan J. Heeger in Santa Barbara/Californien in den 90er Jahren. Prof. Heeger hat im Jahr 2000 den Nobelpreis für Chemie für die Entwicklung der leitenden Polymere erhalten.

An der TU Ilmenau besteht bereits eine langjährige intensive Forschungskooperation zur Polymerelektronik sowohl innerhalb Thüringens mit dem TITK Rudolstadt, einem An-Institut der TU Ilmenau, und der FSU Jena als auch mit weiteren deutschen und internationalen Kooperationspartnern. Die Forschungsarbeiten werden im Rahmen des Projektes NANORG1 vom Thüringer Kultusministeriums gefördert.

Die Plastiksolarzellen auf Folienbasis stellen für zahlreiche Anwendungen eine preiswerte Alternative zu herkömmlichen Siliziumzellen dar. Es wird erwartet, dass Plastiksolarzellen dank ihrer äußerst kostengünstigen Herstellung und spezifischen Eigenschaften wie geringes Gewicht und hohe Flexibilität künftig in weiteren neuen Anwendungsfeldern eingesetzt werden. Diese liegen insbesondere im Bereich der elektrischen Aufladung von mobilen Kleingeräten (Handy, Notebook, etc.) als auch für die lokale Stromversorgung zum Beispiel in Entwicklungsländern.