Organische Solarzellen sind eine relativ neue Technologie mit großem Entwicklungspotenzial. Sie sind im Vergleich zu kristallinen Solarzellen deutlich dünner, materialsparender und kostengünstiger. Sie lassen sich theoretisch in jeder beliebigen Form herstellen, auch als flexible, biegsame Folien, was der Photovoltaik zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Der Hauptnachteil organischer Solarzellen ist jedoch ihr geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu kristallinen Solarzellen.
Forschern vom Riken New Materials Research Center in Japan ist es nun gelungen, organische Solarzellen mithilfe von duroplastischen Polymeren auf gekrümmte Oberflächen zu laminieren und dabei eine hohe Effizienz zu erreichen, wie aus einer Studie im Fachmagazin Advanced Materials hervorgeht. Bei dem Verfahren wird die Oberfläche eines extrem dünnen und damit flexiblen Polymerfilms deutlich verkleinert: „Obwohl wir starre Materialien wie Metalle und Kunststoffe verwenden, sind sie dreimal dünner als eine Einkaufstüte und können stark gebogen werden, ohne zu brechen“, sagt Stephen Rich, einer der Autoren. (pv-magazine)
Beim Aufbringen auf Polymerfolien bilden Schrumpffolien winzige Fältchen. Durch die Kontrolle der Größe dieser faltigen Strukturen gelang es dem Forschungsteam, schrumpfbare Berührungssensoren herzustellen und organische Solarzellen zusammenzusetzen, die auf gekrümmten Oberflächen angebracht werden können. Die photonischen Eigenschaften der so entstehenden Faltstrukturen verbessern den Wissenschaftlern zufolge die Absorption des Sonnenlichts durch Solarzellen. Der Wirkungsgrad von Solarmodulen lässt sich auf diese Weise um bis zu 17 Prozent steigern. So lassen sich organische Solarzellen ohne Leistungsverlust auf verschiedenste gekrümmte Oberflächen laminieren und absorbieren das Sonnenlicht an bewölkten Tagen sogar besser als herkömmliche Zellen.
Quelle:
pv-magazine, article by Emiliano Bellini (2/7/2022):
https://www.pv-magazine.de/2022/02/07/japanische-forscher-laminieren-organische-photovoltaik-auf-gekruemmte-oberflaechen/, accessed: 2/8/2022 at 9:15 a.m.
Solaranlage.eu, https://www.solaranlage.eu/photovoltaik/technik-komponenten/solarzellen/organische-solarzellen, accessed: 2/8/2022 at 1 p.m.
