Mit semitransparenter Photovoltaik könnten für eine klimafreundliche Energieversorgung nutzbare Flächen deutlich vergrößert werden. Im Forschungsprojekt SEMTRASOL entwickeln Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) dafür Solarzellen mit präzise einstellbaren Absorptionseigenschaften und hohem Wirkungsgrad.
„Während Silicium-Photovoltaik heute allgegenwärtig zur Energiegewinnung eingesetzt wird, wurde der Nutzen von organischen Solarzellen bisher weit unterschätzt. So ist auch der große Durchbruch auf dem Markt bislang ausgeblieben,“ sagt Dr. Christian Sprau vom Lichttechnischen Institut des KIT. Mit seiner gerade gestarteten Forschungsgruppe und dem Forschungsprojekt SEMTRASOL will er das ändern: „Mit neuen Materialkonzepten und neuesten organischen Halbleitern gelingt es heute immer besser, die Absorptionseigenschaften organischer Solarzellen präzise zu steuern und einen hohen anwendungsspezifischen Wirkungsgrad zu erzielen.“ Dadurch werde etwa hocheffiziente Photovoltaik auf Glasfronten denkbar, die nicht weiter ins Auge fällt.
Organische Solarzellen nutzen kohlenstoffbasierte Halbleiter, die sich typischerweise durch schmalbandige Absorptionsbereiche auszeichnen. Dank der Entwicklung neuartiger Akzeptoren, also die Elektronen aufnehmenden Moleküle in der lichtabsorbierenden Schicht in einer Solarzelle, können sie im Labor heute Wirkungsgrade von bis zu 20 % erreichen. Nach Einschätzung des Forschungsteams am KIT wird eine doppelte Flächennutzung durch Photovoltaik eine wichtige Rolle spielen, damit Deutschland und Europa die Klimaneutralität rechtzeitig erreichen können. Die technologischen Voraussetzungen seien erfüllt, mit SEMTRASOL wolle man sie nun miteinander kombinieren. „Trivial ist das nicht, aber ich bin davon überzeugt, dass semitransparente Solarzellen in nicht allzu ferner Zukunft ganz selbstverständlich zu unserem Alltag gehören werden“, sagt Sprau.
