Neue Polymersolarzellen mit besserem Wirkungsgrad

Verbesserung der photovoltaischen Eigenschaften durch Veränderung des Polymers

Wissenschaftler in Kalifornien haben eine neue polymerbasierte Solarzelle entwickelt, die einen besseren Wirkungsgrad als bisherige Polymerzellen hat. Sie erzielten die Verbesserung der photovoltaischen Eigenschaft des Materials durch eine Veränderung seines Aufbaus.

Forscher an der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) haben Solarzellen auf Polymerbasis entwickelt, deren Wirkungsgrad deutlich höher sein soll als der bisheriger Polymersolarzellen. Sie erreichten das, indem sie ein Siliziumatom in der Struktur des Polymers durch ein Kohlenstoffatom ersetzten, schreiben sie im Journal of the American Chemical Society.

Der Wirkungsgrad der neuen Zellen liegt nach Angaben der Wissenschaftler bei 5,6 Prozent. Damit haben sie einen besseren Wirkungsgrad als bisherige polymerbasierte Solarzellen. An den Wirkungsgrad von siliziumbasierten Solarmodulen kommen sie jedoch nicht heran. Der liegt zwischen 12 und 18 Prozent.

Vorteil der polymerbasierten Solarzellen gegenüber den Siliziumzellen ist, dass sie flexibel und damit nicht von geraden Oberflächen abhängig sind. Zudem sind sie in der Herstellung deutlich günstiger. Polymere sind verbreitete, leichte Kunststoffe, die in allen möglichen Produkten zum Einsatz kommen.

Durch ihre Forschungen sei es einfacher geworden, dieses Polymer in Massen herzustellen, erklärt Jianhui Hou, Wissenschaftler an der UCLA und Ko-Autor der Studie. "Obwohl das ein Meilenstein war, werden wir das Material weiter verbessern. Im Idealfall schaffen wir einen Wirkungsgrad von 10 Prozent. Wir sind uns sicher, dass das Potenzial dafür da ist."

"In der heutigen Energiekrise brauchen wir eine Technologie, die alles bisher Dagewesene in den Schatten stellt, um Solarzellen beliebter zu machen", sagte Projektleiter Yang Yang. "Wir hoffen, dass unser neues Polymer in Solarzellen eingesetzt werden kann, die weit über die heutigen Anwendungen von Solarzellen auf Dächern hinausgehen. Man stelle sich ein Haus oder ein Auto vor, das vollständig mit flexiblen Solarzellen bedeckt ist. Unser Traum ist, dass Solarzellen überall zum Einsatz kommen." IBM hat kürzlich in einer Zukunftsstudie prognostiziert, dass das solare Überall-Kraftwerk in den nächsten fünf Jahren Realität sein wird.