22 Jan

Im Blickpunkt: Wann lösen organische Solarzellen die anorganisch-basierten ab?

bild hamburg blog

Stell dir vor, du brauchst in der ersten Vorlesungsstunden dein Notebook Akku weitgehend auf und könntest ihn dann während der Mittagspause wieder aufladen – und zwar ohne, dass du dir eine Steckdose suchen musst: In deiner Kleidung befinden sich Solarzellen, die das Sonnenlicht vor der Mensa abgreifen und deinem Notebook zukommen lassen.

Was in den Ohren der meisten noch ziemlich futuristisch klingt, ist tatsächlich bereits Wirklichkeit geworden: Solarzellen in der Kleidung sind fast schon ein alter Hut. In großem Maßstab durchsetzen werden sie sich allerdings erst, wenn es gelingt die aktuellen anorganisch-basierten Solarzellen durch günstigere organische Materialien zu ersetzen. Daran arbeitet beispielsweise das Fraunhofer Institut für solare Systeme mit Hochdruck.

Um einmal deine Kenntnisse aus der Schulchemie etwas aufzupolieren: organische Verbindungen beinhalten im Gegensatz zu anorganischen Kohlenwasserstoffe. Manchmal spricht man daher auch von „Plastiksolarzellen“, was aber nicht so schön klingt.

Die Vorteile organischer Solarzellen liegen auf der Hand:

  • reduzierte Kosten bei der Herstellung durch niedrige Materialkosten und Produktionstechnologien
  • einfache Handhabung. Die Flächen lassen sich problemlos biegen und der Form nach anpassen
  • umweltfreundlich, da keine gefährlichen Stoffe eingesetzt werden müssen

Leider ist der Wirkungsgrad auch nach jahrelanger Forschung mit 12% noch sehr niedrig. Bei diesen 12% handelt es sich zudem um einen Optimalwert einzelner Zellen. Der eigentliche Durchschnitt bei einer Massenproduktion dürfte eher bei 6% liegen.

Hinzu kommt, dass organische Verbindung nicht langzeit-stabil gegen UV Strahlung sind. Die Zellen werden daher bereits nach einigen Jahren weitgehend zerstört und unbrauchbar sein.

In dieser Hinsicht haben organische Solarzellen klar das Nachsehen gegenüber traditionellen anorganischen, die mit Lebensdauern von 20-30 Jahren aufwarten können.

Fazit: Die potentiellen Anwendungsmöglichkeiten sind enorm. Bis zur Massenreife werden allerdings noch einige Jahre vergehen.