Die innovative Technologie der organischen Solarzellen eröffnet neue Möglichkeiten im Bauwesen und bietet eine vielversprechende Alternative zur herkömmlichen Photovoltaik.
Organische Solarzellen bieten im Vergleich zur herkömmlichen Photovoltaik-Technologie zahlreiche positive Produkteigenschaften. Besonders am Bau eröffnen sie ungeahnte Möglichkeiten und vielfältige Anwendungen, da sie auch semitransparent hergestellt werden können. Bisher wurden die Vorteile organischer Solarzellen jedoch unterschätzt. Das Forschungsprojekt SEMTRASOL hat sich zum Ziel gesetzt, den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen effizient zu nutzen.
Vorteile organischer Solarzellen
Organische Solarzellen weisen zahlreiche Vorteile auf. Sie sind leicht, ungiftig, kostengünstig und nicht von seltenen Rohstoffen abhängig. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat diese Solarzellen entwickelt. Durch ihre semitransparente Natur stellen sie eine ideale Alternative zur herkömmlichen Photovoltaik-Technologie dar. Bisher wurden die organischen Solarzellen jedoch unterschätzt. Dr. Christian Sprau vom Lichttechnischen Institut des KIT erklärt: "Der Durchbruch auf dem Markt ist bisher ausgeblieben." Die Forschungsgruppe SEMTRASOL will das ändern und durch neue Materialkonzepte sowie fortschrittliche organische Halbleiter einen hohen anwendungsspezifischen Wirkungsgrad erreichen.
Mögliche Anwendungen in der Landwirtschaft und an Fensterfronten
Bei organischen Solarzellen werden kohlenstoffbasierte Halbleiter verwendet. Durch neuartige Akzeptoren können im Labor Wirkungsgrade von bis zu 20 Prozent erreicht werden. Diese Vielfalt an neuen Materialien in Kombination mit dem Bauelementdesign ermöglicht es, das einfallende Licht in spezifischen Bereichen gezielt zu absorbieren. Dadurch können Flächen mehrfach genutzt werden. Dr. Sprau erklärt: "In der Agrivoltaik beispielsweise müssen nur die Wellenlängen, die für das Pflanzenwachstum erforderlich sind, die Pflanzen erreichen, während sie vor anderen spektralen Anteilen des Lichts geschützt werden können, um Austrocknung zu verhindern. Bei einer Fensterfront eines Hochhauses wiederum muss nur das Licht passieren, das vom menschlichen Auge als Helligkeit wahrgenommen wird." Auf diese Weise können hohe Energieerträge aus den ungenutzten Anteilen des Sonnenlichts erzielt werden.
Photovoltaik als Unterstützung für die Energiewende
Das Forschungsteam am KIT ist der Meinung, dass die doppelte Flächennutzung in der Photovoltaik in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Klimaziele spielen wird. Die Technologie dafür existiert bereits, und mit SEMTRASOL kann sie kombiniert werden. Konkrete Ziele sind die Anpassung der Transparenz und eine umweltfreundliche Herstellung. Semitransparente Solarzellen könnten in Zukunft zur Normalität werden, so Dr. Sprau. |
