Organische Solarzellen: Umweltfreundliche Herstellung

„Plastik-Solarzellen“ sind leicht, mechanisch flexibel und für viele Anwendungen geeignet.
„Plastik-Solarzellen“ sind leicht, mechanisch flexibel und für viele Anwendungen geeignet.

Organische Solarzellen gelten per se als umweltfreundlich, sie erzeugen elektrische Energie ohne weitere Emissionen, ihre Energiebilanz ist günstiger als die der Silizium-Solarzellen. Aber zu ihrer Herstellung werden umweltbelastende Lösungsmittel eingesetzt. Hier setzt das Forschungsprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie an.

Organische Solarzellen sind leicht, mechanisch flexibel und bieten vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Allerdings sind die „Plastik-Solarzellen“ wegen der hohen Produktionskosten bei Weitem nicht wettbewerbsfähig. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Forschungsprojekt MatHero (new MATerials for Highly Efficient and Reliable Organic solar cells) zielt nun darauf, den Wirkungsgrad auf mehr als 10 % zu steigern, die Lebensdauer zu erhöhen und die Kosten der Material­synthese zu senken. Das Projekt wird von der EU unter dem 7. Rahmenprogramm mit 3,5 Mio. Euro gefördert.

Die Untersuchungen decken die gesamte Wertschöpfungskette der organischen Solarzellen ab: von Design und Synthese der eingesetzten Polymere über den Aufbau der Solarzellen bis hin zur Bewertung der Langzeitstabilität. Letztlich soll ein „umweltfreundliches“ Solar­modul realisiert werden, das in Drucktechnik hergestellt werden kann. In dem Konsortium arbeiten Physiker, Chemiker, Ingenieure und Materialwissenschaftler zusammen. Die Aufgabe der KIT-Wissenschaftler besteht dabei in der Entwicklung neuer Solarzellen-Architekturen und der Klärung von Fragen zur Hochskalierung des Verfahrens in den industriellen Maßstab. Hier geht es u.a. um die Verwendung umweltverträglicher Lösungsmittel bei der Produktion.

Zu dem Projektkonsortium gehören neben dem KIT das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Potsdam, das Commissariat à l‘Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) in Frankreich und die spanische Asociación Acondicionamiento Tarrasense (www.leitat.org), als Industriepartner sind Advent Technologies SA in Griechenland, Arkema in Frankreich und Eight19 in England beteiligt. Das Projekt ist auf drei Jahre angelegt.