Organische Solarzellen sind leicht, biegsam und dünn. Sie passen auf faltbare Mobiltelefon-Ladegeräte, auf Automobildächer oder auf Gebäude. Jetzt ist ein Durchbruch bei der Effizienz gelungen. Mit einem Wirkungsgrad von 7,7 % auf einer aktiven Fläche von 1,1 cm² wurde ein neuer Rekord erreicht.
In der organischen Photovoltaik werden Solarzellen auf Basis organischer Materialien hergestellt, die aus Licht Strom erzeugen können. Aufgrund des geringen Energieeinsatzes bei der Herstellung und der unbegrenzten Verfügbarkeit dieser Rohstoffe hat die organische Photovoltaik das Potenzial für deutliche Kosteneinsparungen. Sie eröffnet den Weg für eine nachhaltige Energieerzeugung zu normalen Strombezugspreisen und macht Solarstrom deutlich wettbewerbsfähiger. Der Heliatek GmbH, Dresden und Ulm, ist nun im Rahmen einer Forschungszusammenarbeit mit dem IAPP (Institut für angewandte Photophysik) der TU Dresden ein Durchbruch bei der Effizienz organischer Solarzellen gelungen. Mit einem zertifizierten Wirkungsgrad von 7,7 % auf einer aktiven Fläche von 1,1 cm² wurde ein neuer Rekord erzielt. Erstmals haben organische Solarzellen im Labor das Effizienzniveau von kommerziellen PV-Zellen aus amorphem Silizium erreicht und präsentieren sich als attraktive Alternative
Grundlage des Erfolgs ist die p-i-n Tandemzellen-Technologie, die alternativen Lösungen vor allem durch eine bessere Ausnutzung des Sonnenspektrums überlegen ist. Auch der Material- und Energieaufwand als auch die Produktionskosten sind dabei erheblich geringer. Die verwendeten Produktionsprozesse im Vakuum sind aus der Halbleiterindustrie als sehr stabil und kostengünstig bekannt. Im Feld der organischen Photovoltaik stellt die Vakuumabscheidung hingegen Neuland dar: Viele Unternehmen nutzen als Alternative lösungsmittelbasierte Druckprozesse von Polymeren, da diese bisher oft die besseren Wirkungsgrade lieferten. Mit dem neuen Wert für die organischen Solarzellen aus „kleinen Molekülen“, die übrigens eine Lebensdauer von 30 Jahren erwarten lassen, übertrifft Heliatek nun die Performance dieser Drucktechnologie deutlich.
Heliatek bereitet aktuell die konkrete Vermarktung seiner Technologie für verschiedensten Anwendungen vor, um sich als einer der ersten Anbieter für organische PV-Elemente im Solarmarkt zu positionieren. Bis 2011 soll eine Produktionsanlage in Dresden aufgebaut werden. Die Fertigung basiert auf einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren, das die effiziente Herstellung von mehreren hundert Meter langen Rollen erlaubt, die dann zu einzelnen PV-Modulen unterschiedlicher Länge verarbeitet werden können. „Unsere Photovoltaik-Module sind sehr leicht, dünn und auf Wunsch teilweise lichtdurchlässig, daher können sie zum Beispiel auch in die Fassade oder in Fenster integriert werden“, so der Geschäftsführer von Heliatek, Dr. Andreas Rückemann. „Aufgrund ihres geringen Gewichtes und ihrer Flexibilität eignen sie sich außerdem besonders für sehr große Flächen, wie etwa auch flache Fabrikdächer“ fährt Dr. Rückemann fort.
Unterstützt wird der Schritt hin zur Massenfertigung von hochkarätigen Investoren. Einer der ersten Geldgeber war der High-Tech-Gründerfonds, dessen Mitarbeiter dem jungen Unternehmen außerdem halfen, weitere Kapitalgeber zu gewinnen. „In Deutschland wird oft über geringe Förderbereitschaft geklagt. Heliatek ist ein Beispiel dafür, dass durchaus Kapital in junge High-Tech-Unternehmen investiert wird, wobei das Volumen von 18 Millionen Euro herausragend ist“, äußert sich Dr. Michael Brandkamp, Geschäftsführer des High-Tech-Gründerfonds. wm
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