EU-Projekt »TREASORES« Biegsames Solarzellenmodul - Prototyp vorgestellt

Eine flexible organische Solarzelle aus dem TREASORES-Projekt wird mehrmals auf einen Radius von 25 Millimeter gebogen, während ihre Leistung überwacht wird.
Eine flexible organische Solarzelle aus dem TREASORES-Projekt wird mehrmals auf einen Radius von 25 Millimeter gebogen, während ihre Leistung überwacht wird.

Forscher des EU-Projekts »TREASORES« haben den Prototyp eines biegsamen Solarzellenmoduls vorgestellt. Im Roll-to-Roll-Verfahren gedruckt soll sie sogar leistungsfähiger und günstiger als bisherige Module sein.

Erneuerbare Energien sind ein Schlüsselelement für das Gelingen der Energiewende. Forscher und Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten daher daran, unter anderem die Solarenergie erschwinglich zu machen. Neue Fertigungsmethoden und neue Materialien werden erforscht, um die Technik rund um Solarmodule voranzutreiben. Biegsamen organischen Solarzellen wird dabei ein großes Potenzial prognostiziert. Sie haben einige Vorteile in der Fertigung: Sie erfordern eine vergleichsweise geringe Menge an teils kostengünstigen Ausgangsmaterialien und lassen sich im Roll-to-Roll-Verfahren, kurz: R2R, in großen Mengen herstellen. Die Herausforderung dabei ist, dass dazu die transparenten Elektroden, die Sperrschichten und alle anderen Bauteile flexibel sein müssen.

Den Forscher des EU Projekts »TREASORES«, kurz für Transparent Electrodes for Large Area Large Scale Production of Organic Optoelectronic Devices, stehen über 14 Mio. Euro zur Verfügung, um neue Technologien für die R2R-Hersetllung von organischen optoelektronischen Bauteilen wie Solarzellen oder auch LED-Beleuchtungskörper zu erforschen und erproben. Nun stellten sie den ersten Prototyp eines biegsamen Solarzellenmoduls und eine transparente Silber-Verbundelektrode vor.

Die Elektrodenfolie: Transparent und mit mehr Leistung

Seit November 2012 forschen die internationale Wissenschaftler um Projektleiter Frank Nüesch von Empa (Eidgenössische materialprüfungs- und Forschungsanstalt) im Projekt. Erste Teilziele sind erreicht, wie etwa eine ultradünne, transparente Silber-Verbundelektrode, welche nicht nur billiger als derzeit genutzte Indium-Zinnoxid-Elektroden (ITO), sondern auch eine höher Leistung erzielen. Mit dieser Elektrode konnten die Forscher in einer Perovskit-basierten Solarzelle einen Rekordwirkungsgrad von sieben Prozent nachweisen. Die ersten, gänzlich im R2R-Verfahren produzierten Solarzellen erreichten in den Feldversuchen zudem eine Lebensdauer, welche laut den Forschern den kommerziellen Ansprüchen genügen würde.

Als nächsten Schritt definierte Forschungsleiter Nüesch die Hochskalierung und Verbesserung der Technologien, welche die größten Potenziale aufweisen, um so Sperrmaterialien und transparente Elektroden auf Rollen von mehreren hundert Metern Länge herzustellen.