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Bauen Allgemein => Forschung / Entwicklung / Innovation => Thema gestartet von: parcus am 23. Juni 2010, 20:04:23

Titel: Strom aus Plastik
Beitrag von: parcus am 23. Juni 2010, 20:04:23
Weltweit höchster Füllfaktor für flexible Module aus organischen Solarzellen.

Organische Solarzellen stehen für eine noch junge Technologie der Solarstromerzeugung. An ihrer Optimierung arbeitet das Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) in enger Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE. Jetzt ist es dem Forschungsteam um Dr. Uli Würfel gelungen, den weltweit besten Wert beim Füllfaktor für flexible organische Solarzellen zu erzielen. Der Füllfaktor ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal, das neben dem Kurzschlussstrom und der offenen Klemmenspannung die Effizienz der Solarzelle und damit die Leistungsausbeute bestimmt.

Mit dem Ziel, leichte und flexible Solarzellen zu entwickeln, forscht das FMF an leitfähigen Kunststoffen für den Einsatz in der organischen Photovoltaik. Damit ist es in Zukunft möglich, neben der Versorgung mobiler Kleingeräte auch Rollos und Markisen mit einer dünnen, Strom erzeugenden Folie zu versehen und so neue Anwendungsgebiete zu erschließen.

Das interdisziplinäre Forschungsinstitut FMF führt in enger Kooperation mit dem Fraunhofer ISE Forschungsarbeiten zur organischen Photovoltaik durch. Die organische Photovoltaik ist im Vergleich zur bereits etablierten Silicium-Photovoltaik ein junges Forschungsgebiet, das sich in den letzten Jahren mit großer Dynamik weiterentwickelt hat. Im Gegensatz zu herkömmlichen, bereits auf dem Markt etablierten Solarzellen aus anorganischen Halbleitern nutzen organische Solarzellen für die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie organische Materialien wie beispielsweise Polymere.

Wichtig für den Einsatz von Solarzellen ist neben dem Wirkungsgrad vor allem ihr Herstellungspreis. Hier besitzt die organische Photovoltaik ein enormes Potenzial, Kosten zu senken. Dies liegt zum einen daran, dass die verwendeten organischen Materialien sehr starke Absorber sind, das heißt es reicht bereits eine extrem dünne Schicht aus, das Sonnenlicht zu absorbieren, was wiederum einen niedrigen Materialverbrauch zur Folge hat. Zum anderen lässt sich diese Technologie mit Hilfe der äußerst effizienten Rolle-zu-Rolle Produktionstechnologie umsetzen.

Daraus resultieren weitere Vorteile wie etwa die Möglichkeit, flexible Solarzellen mit geringem Gewicht herstellen zu können. Mit dem für die photoaktive Schicht eingesetzten Materialsystem werden auf kleinen Flächen üblicherweise Effizienzen von etwas mehr als 3 Prozent erreicht. Mit einem Modul-Wirkungsgrad von 2,5 Prozent auf der aktiven Fläche von mehr als 25 Quadratzentimeter konnte die elektrische Serienverschaltung erfolgreich demonstriert werden.

Damit ist den Freiburger Forschern jetzt nicht nur eine vielversprechende Effizienz gelungen, gleichzeitig konnten sie mit 64 Prozent den für flexible organische Solarmodule weltweit höchsten Füllfaktor realisieren. Ebenfalls ein für die Kosten entscheidender Vorteil ist die Tatsache, dass die in Freiburg entwickelten organischen Solarzellen aufgrund ihres invertierten Aufbaus ohne die üblicherweise in organischen Solarzellen verwendete und sehr teure Indium-Zinnoxid Elektrode auskommen.

Die bislang im Labor gefertigten Module bestehen aus elf in Serie geschalteten Zellen und liefern eine Spannung von 6,5 Volt. Als Prototypen im Rahmen eines Projekts dienen sie zur Versorgung eines energieautarken Sensorsystems, das in Kleidung integriert werden soll. Verschiedene Sensoren zur Erfassung von Umwelt- und physiologischen Parametern können eingebunden werden.

Die Forschungsarbeiten zur organischen Photovoltaik am FMF werden gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie die Fraunhofer-Gesellschaft (FhG). Zudem gibt es Kooperationen mit Industriepartnern.

Quelle: Fraunhofer ISE
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: zwerine am 04. April 2020, 00:43:30
Danke mal für den nützlichen Beitrag!
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: falko123 am 15. Februar 2021, 20:20:51
Das man Strom aus Plastik erzeugen kann, das höre ich echt zum ersten mal
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: janhelfert am 17. Februar 2021, 10:25:52
Höre das hier auch zum ersten mal interessant
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: drond am 07. Mai 2021, 09:23:51
Davon hab ich bisher auch nichts gehört, klingt aber schon mal Interessant.
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: dariusbergercccc am 15. März 2022, 08:05:55
Davon habe ich ehrlich gesagt noch nie etwas gehört.
Titel: Re: Strom aus Plastik
Beitrag von: SebastianCIV am 03. Juli 2023, 13:34:26
Das bedeutet, dass die Zellen jetzt effizienter und leistungsstärker sind?? Damit können wir in Zukunft vielleicht sogar Rollos und Markisen mit so einer dünnen, stromerzeugenden Folie ausstatten. Das ist echt praktisch! Und das Beste ist, dass die Herstellungskosten für diese organischen Solarzellen auch noch gesenkt werden können.