Ludwig-Maximilians-Universität München
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Am Puls der Ladungstrennung

Effiziente organische Solarzellen durch Selbstorganisation

München, 24.10.2011

Organische Solarzellen zur Erzeugung von Strom mit Hilfe von Licht gehören zu den umweltfreundlichen Zukunftstechnologien, auf die große Hoffnungen gesetzt werden: Sie können kostengünstig hergestellt werden und lassen sich - da sie biegsam wie Plastikfolien sind - flexibel verarbeiten. Allerdings liegt ihr Wirkungsgrad bisher noch weit unter demjenigen anorganischer Halbleiter. Entscheidend für den Stromfluss ist die Erzeugung freier Ladungsträger: Als Initialschritt der Photokonversion gibt eine Komponente der organischen Solarzelle - meist ein Polymer - Elektronen ab, die von einer zweiten Komponente - dem Elektronenakzeptor, in diesem Fall Silizium-Nanopartikel - aufgenommen und weitergeleitet werden. „Über die Mechanismen und den zeitlichen Ablauf der Ladungstrennung wird in der Wissenschaft seit Jahren kontrovers debattiert“, sagt Professor Eberhard Riedle, der mit seiner Gruppe in Kooperation mit Wissenschaftlern der TU München und der Universität Bayreuth diesen Prozess aufklären konnte. Durch die Verwendung von Silizium als Elektronenakzeptor in dieser neuartigen hybriden organisch/anorganischen Solarzelle konnten die Forscher zeigen, wie eine spezielle Prozessierung der oft ungeordneten Polymere die Effizienz der Ladungstrennung in organischen Halbleitern wesentlich verbessert - bis hin zur Verdoppelung. Damit ist der Weg zu optimierten Zellen aufgezeigt. (J. Am.Chem. Soc. online, 21. September 2011)

 

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