Durch Verstärkung der Stabilität
Photovoltaikzellen aus organischen Verbindungen (OPV) sind leicht und biegsam, weshalb sie als sehr vielversprechend gelten. Ein internationales Forschungsnetzwerk unter Leitung der TU Graz möchte nun die Stabilität der Materialien erhöhen, schreibt Philipp Jarke am 27.09.2023 in den TU Graz news. (Foto: Organische Solarzellen im Labor – © TU Graz, Institut für Chemische Technologie von Materialien) weiterlesen…
Das Bundesumweltministerium fördert ein innovatives Verfahren für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien für organische Solarzellen. Mit einem von der die ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH (Herbolzheim) entwickelten Fertigungsverfahren können nicht nur seltene Schwermetalle wie Indium ersetzt werden. Durch das neuartige Schichtsystem kann außerdem der Energiebedarf des Beschichtungsprozesses um mehr als 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren verringert werden. (Foto: Produktion von Elektrodenfolien für organische Solarzellen mittels Vakuum-Beschichtung – Foto m. frdl Genehmigung © rowo-coating.de) weiterlesen…
Molekülschwingungen reduzieren maximal erreichbare Photospannung
Wissenschaftler der TU Dresden und der Hasselt University in Belgien haben sich mit den physikalischen Ursachen beschäftigt, die den Wirkungsgrad neuartiger Solarzellen auf der Basis organischer molekularer Materialien einschränken. Aktuell ist u.a. die Spannung solcher Zellen noch zu gering – ein Grund für ihre noch relativ niedrigen Effizienzen. In ihrer in Nature Communications veröffentlichten Studie, bei der sie u.a. die Schwingung von Molekülen in den dünnen Filmen betrachteten, konnten die Wissenschaftler zeigen, dass ganz fundamentale Quanteneffekte, sogenannte Nullpunktsschwingungen, einen wesentlichen Beitrag zu Spannungsverlusten leisten können. (Illustration der Erzeugung von Elektron-Loch Paaren (sog. Exzitonen), der Vorstufe von freien Ladungsträgern in der aktiven Schicht einer organischen Solarzelle. Freie Ladungsträger erzeugen anschließend eine elektrische Spannung an den Kontakten in der Zelle. Der untere Bildausschnitt zeigt ein mikroskopisches Modell der organischen Dünnfilms. – Foto – © M. Panhans) weiterlesen…
Neue Technologien für Rolle-zu-Rolle-Produktion
Sonnige Zeiten: Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT aus Aachen entwickeln fünf Projektpartner aus Industrie und Forschung im Vorhaben EffiLayers Technologien für die Rolle-zu-Rolle-Produktion organischer Photovoltaik. Das NRW-Leitmarktprojekts soll den in Nordrhein-Westfalen ansässigen Maschinenherstellern eine Vorreiterrolle im Markt der flexiblen Dünnschicht-Solarzellen und gedruckten Elektronik ermöglichen. (Foto: In EffiLayers wird die im Vorgänger-Projekt PhotonFlex entwickelte laserbasierte Rolle-zu-Rolle-Produktion von organischer Photovoltaik weiterentwickelt und so die Wettbewerbsfähigkeit von Maschinenbauern aus NRW erhöht – © Fraunhofer ILT, Aachen) weiterlesen…
Forscher machen Solarzellen immun gegen die Auswirkungen von Wasser, Luft und Licht
Forscher der New York University Tandon School of Engineering haben ein bemerkenswertes Mittel entdeckt, um organische Solarmodule robuster zu machen, einschließlich der Verleihung von Beständigkeit gegen Sauerstoff, Wasser und Licht, indem sie das Gegenteil tun: Material entfernen, nicht hinzufügen. Der Markt für organische Solarzellen wird bis 2020 gegenüber 2017 voraussichtlich um mehr als 20% gewachsen sein, getrieben durch Vorteile vor herkömmlichen Silizium-Solarzellen: sie können im großen Maßstab durch Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung massenhaft hergestellt werden; die sie enthaltenden Materialien sind leicht in der Erde zu finden und könnten durch grüne Chemie auf Solarzellen aufgebracht werden; sie können halbtransparent und daher weniger visuell aufdringlich sein – was bedeutet, dass sie an Fenstern oder Bildschirmen montiert werden können und ideal für mobile Geräte sind; sie sind ultraflexibel und dehnbar; und sie können extrem leicht sein. weiterlesen…
FAU-Forscher erreichen bislang höchste zertifizierte Effizienz organischer Solarzellen
Materialwissenschaftler der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) berichten einen neuen Rekord bei der Leistungsfähigkeit organischer, nicht-fullerenbasierter Einfachstapel-Solarzellen. Durch aufwändige Optimierungen erreichten sie eine zertifizierte Energieeffizienz von 12,25 Prozent auf einer Fläche von einem Quadratzentimeter. Diese standardisierte Fläche bildet die Vorstufe zur Prototypenherstellung. Die gemeinsam mit Partnern der South China University of Technology (SCUT) erzielten Ergebnisse wurden im Fachjournal Nature Energy veröffentlicht. weiterlesen…
Struktur von Blütenblättern steigert PV-Effizienz
Mit Oberflächen wie denen von Pflanzen können Solarzellen mehr Licht aufnehmen und damit mehr Strom erzeugen. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) reproduzierten die epidermalen Zellen von Rosenblütenblättern, die eine besonders starke Antireflexwirkung besitzen, und integrierten die transparente Nachbildung in eine organische Solarzelle. Dies führte zu einer relativen Erhöhung der Effizienz von zwölf Prozent. Darüber berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Advanced Optical Materials. weiterlesen…
Fraunhofer IAP stellte gedruckte Elektronik auf LOPEC 2016 vor – von der Idee zur Serienproduktion
Eine Pilotanlage für die kundenspezifische Entwicklung gedruckter Elektronik im industrienahen Maßstab stellte das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm auf der Münchner Fachmesse für gedruckte Elektronik LOPEC 2016 vom 6. bis 7. April 2016 vor. Nach Angaben der Potsdamer Wissenschaftler können mit der Anlage nicht nur organische, sondern auch Perowskit-Solarzellen hergestellt werden. Alle organischen und anorganischen Schichten werden auf derselben Anlage kosten- und zeitsparend gedruckt. weiterlesen…
Heliatek stellt mit 13,2 % Effizienz neuen OPV-Weltrekord auf
Das Entwicklungsteam der Heliatek GmbH hat laut einer Mitteilung mit 13,2% Effizienz einer OPV-Multi-Stack-Zelle einen neuen Weltrekord für die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität auf Basis einer organischen PV-Zelle aufgestellt. Die Messung wurde vom Fraunhofer CSP unabhängig bestätigt. weiterlesen…
Stiftung zeichnet interdisziplinäres Projekt des KIT zu nachhaltigen und kostengünstigen Produktionsprozessen mit 50.000 Euro aus
Der mit 50.000 Euro dotierte Gips-Schüle-Forschungspreis 2015 geht an das Forschungsprojekt „Nanopartikel für eine umweltfreundliche Herstellung von organischen Solarzellen“ des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Kooperation mit der MJR PharmJet GmbH. Ziel des Projekts, in dem Ingenieure, Physiker, Chemiker und Biologen gemeinsam forschen, sind kostengünstige Herstellungsverfahren für neuartige Solarzellen ohne gesundheitsschädliche Lösemittel.
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