Forschungsverbund Sonnenenergie veranstaltet zurzeit im Umweltforum Berlin seine Jahrestagung. Trotz großzügiger Förderung fristet die Technologie auch hierzulande ein Schattendasein, denn sie macht die Stromproduktion schlicht zu teuer. Deshalb sucht sowohl die Forschung als auch die Industrie nach billigen Alternativen zur herkömmlichen Solarzelle aus kristallinem Silizium. Solarzellen aus Plastik zum Beispiel sind nicht nur billig, sie bieten auch ganz neue Anwendungsmöglichkeiten.
Herkömmliche Handy-Akkus halten das Mobiltelefon nur am Anfang ihrer Laufzeit lange am Leben. Schon nach einem Jahr läßt das Durchhaltevermögen der Energiespeicher deutlich nach. Eine mobile Auftankstation soll jetzt die erschöpften Speicher wieder aufladen, selbst wenn man weit von einem Anschluß zum Stromnetz entfernt ist. Möglich machen es organische Solarzellen, die in spezielle Jacken integriert sind. Das Handy wird einfach in die Jackensteckdose gesteckt und wiederaufgeladen. Organische Solarzellen sind hauchdünne Polymerschichten, die Sonnenlicht absorbieren und in Strom umwandeln können.
Vladimir Dyakonov entwickelt solche Kunststoffsolarzellen an der Universität Oldenburg: "Die Absorber ist ein Halbleiter und absorbiert das Sonnenlicht. Durch diese Absorption entstehen freie Elektronen und Löcher in der Polymerstruktur. Und diese Elektronen und Löcher liefern den Strom." Der Absorber, also die Kunststoffschicht wird dabei nach oben und unten von je einer Schicht begrenzt, die wie bei einer Batterie als Plus- und Minuspol dienen. Die freigesetzten Elektronen wandern zum Minuspol und die übrigbleibenden Löcher bewegen sich zum Pluspol. Dadurch entsteht eine Ladungsdifferenz zwischen Plus- und Minuspol und es fließt Strom. Dyakonov: "Wir brauchen im Wesentlichen ein Substrat, das kann Glas oder eine Kunststofffolie sein. Dann müssen wir nur diesen Absorber aufbringen und danach kommt eine aufgedampfte Metallschicht."
Verglichen mit Solarzellen aus kristallinem oder sogar mit solchen aus amorphem Silizium sind solche Elemente spottbillig. Sie haben nur den Nachteil, daß sie derzeit nicht so leistungsfähig sind. Anfang dieses Jahres haben organische Solarzellen zum ersten Mal einen Wirkungsgrad von fünf Prozent erreicht. Herkömmliche Module kommen auf 20 Prozent. Dyakonov: "Es wäre naiv zu spekulieren oder zu erwarten dass organische Photovoltaik Siliziumzellen komplett ersetzt. ...Aber wir hoffen auf Anwendungsnischen, wo wir Silizium ergänzen können. Das ist das eigentliche Ziel, die Bereiche zu finden, wo Silizium nicht einsetzbar wäre, Polymere aber schon." Folien für Jacken sind so ein Bereich, und das Aufladegerät fürs Handy soll nächstes Jahr fertig sein. Eine DIN-A4-große Folie braucht dann eine Stunde um einen Mobiltelefon-Akku aufzuladen.
[Quelle: Monika Seynsche]
Herkömmliche Handy-Akkus halten das Mobiltelefon nur am Anfang ihrer Laufzeit lange am Leben. Schon nach einem Jahr läßt das Durchhaltevermögen der Energiespeicher deutlich nach. Eine mobile Auftankstation soll jetzt die erschöpften Speicher wieder aufladen, selbst wenn man weit von einem Anschluß zum Stromnetz entfernt ist. Möglich machen es organische Solarzellen, die in spezielle Jacken integriert sind. Das Handy wird einfach in die Jackensteckdose gesteckt und wiederaufgeladen. Organische Solarzellen sind hauchdünne Polymerschichten, die Sonnenlicht absorbieren und in Strom umwandeln können.
Vladimir Dyakonov entwickelt solche Kunststoffsolarzellen an der Universität Oldenburg: "Die Absorber ist ein Halbleiter und absorbiert das Sonnenlicht. Durch diese Absorption entstehen freie Elektronen und Löcher in der Polymerstruktur. Und diese Elektronen und Löcher liefern den Strom." Der Absorber, also die Kunststoffschicht wird dabei nach oben und unten von je einer Schicht begrenzt, die wie bei einer Batterie als Plus- und Minuspol dienen. Die freigesetzten Elektronen wandern zum Minuspol und die übrigbleibenden Löcher bewegen sich zum Pluspol. Dadurch entsteht eine Ladungsdifferenz zwischen Plus- und Minuspol und es fließt Strom. Dyakonov: "Wir brauchen im Wesentlichen ein Substrat, das kann Glas oder eine Kunststofffolie sein. Dann müssen wir nur diesen Absorber aufbringen und danach kommt eine aufgedampfte Metallschicht."
Verglichen mit Solarzellen aus kristallinem oder sogar mit solchen aus amorphem Silizium sind solche Elemente spottbillig. Sie haben nur den Nachteil, daß sie derzeit nicht so leistungsfähig sind. Anfang dieses Jahres haben organische Solarzellen zum ersten Mal einen Wirkungsgrad von fünf Prozent erreicht. Herkömmliche Module kommen auf 20 Prozent. Dyakonov: "Es wäre naiv zu spekulieren oder zu erwarten dass organische Photovoltaik Siliziumzellen komplett ersetzt. ...Aber wir hoffen auf Anwendungsnischen, wo wir Silizium ergänzen können. Das ist das eigentliche Ziel, die Bereiche zu finden, wo Silizium nicht einsetzbar wäre, Polymere aber schon." Folien für Jacken sind so ein Bereich, und das Aufladegerät fürs Handy soll nächstes Jahr fertig sein. Eine DIN-A4-große Folie braucht dann eine Stunde um einen Mobiltelefon-Akku aufzuladen.
[Quelle: Monika Seynsche]