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Ganz von der Rolle! Forscher pushen Herstellung von gedruckten Solarzellen

Quelle: TU Chemnitz 2 min Lesedauer

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Am Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz gelang jetzt der Druck effizienterer und robusterer Solarzellen, die jetzt intensiv auf ihre Praxistauglichkeit hin geprüft werden ...

Auf Papier gedruckte Solarzellen gibt es schon relativ lang. Doch nun haben die damals schon erfolgreichen Wissenschaftler an der TU Chemnitz diese Art von Solarzellen verbessern können. Lesen Sie weiter ...(Bild: TU Chemnitz)
Auf Papier gedruckte Solarzellen gibt es schon relativ lang. Doch nun haben die damals schon erfolgreichen Wissenschaftler an der TU Chemnitz diese Art von Solarzellen verbessern können. Lesen Sie weiter ...
(Bild: TU Chemnitz)

Die erste gedruckte Solarzelle wurde auf Papier aufgebaut und bereits vor 14 Jahren vom Institut für Print- und Medientechnik vorgestellt, was damals für Erstaunen sorgte, wie sich die Chemnitzer erinnern. Es konnte immerhin gezeigt werden, dass so etwas funktioniert. Doch die Leistung der Solarzellen und ihre Haltbarkeit ließen zu wünschen übrig, heißt es rückblickend. Jetzt konnten die Wissenschaftler Solarzellen drucken, die mehr aushalten und eine Ausbeute von über 88 Prozent ins Feld führen, wie man erfährt.Der Leiter der daran beteiligten Arbeitsgruppe, Prof. Dr. Arved Hübler, der schon damals maßgeblich an der Herstellung beteiligt war, erklärt: „Organische Halbleiter befinden sich dabei in der zentralen, photoaktiven Schicht der Solarzelle und wandeln einfallendes Licht in elektrischen Strom um. Die bei uns gedruckten Zellen nutzen dazu die für Solarzellen typische Polymermischung „PM6:Y12“, die in fünf weitere Schichten eingebettet ist.“ Durch diese Schichten kann die elektrische Leistung dann abgerufen werden, heißt es weiter. Die Schichten werden dabei wie bei einer Zeitschriftenseite per Rollendruckmaschine appliziert. Spezielle Farben werden dabei verarbeitet, die eine elektrisch leitfähig sind, so der Experte weiter.

Die nächste Solarzellengeneration sollte aus Deutschland kommen

Laut Hüblers Meinung sind gedruckte Solarzellen aussichtsreiche Kandidaten für die nächste Solarzellengeneration: „Heutige Solarzellen sind trotz ihrer sehr energieintensiven Herstellung relativ günstig, weil sie in China mit äußerst billigem Strom aus Kohlekraftwerken produziert werden. Die nächste Generation muss jedoch deutlich effizienter produzieren, wofür sich ebem das Drucken anbietet.“ Seiner Ansicht nach können mit geringem Energieeinsatz in kurzer Zeit Quadratkilometer an Solarzellen auf Papier oder Folie gedruckt werden. Potenzielle Märkte seien bereits bekannt. Für eine erfolgreiche Anwendung müsse jedoch die Lebensdauer der gedruckten Solarzellen stimmen hoch genug sein. Mit den Arbeiten der Forschergruppe Popular könnten nun aber grundlegende Fragen geklärt werden, um den Grundstein für eine Solarzellenindustrie der nächsten Generation zu legen, die dann hoffentlich wieder von Deutschland aus agiere. Die mit rund fünf Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Forschergruppe „Gedruckte & stabile organische Photovoltaik mit Nicht-Fullerenakzeptoren – Popular“ (FOR 5387) ist übrigens führend auf dem Gebiet der optoelektronischen Charakterisierung von organischen Solarzellen.

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