Organische p-i-n-Tandemsolarzelle von Heliatek, IAPP und BASF erreicht Rekord-Wirkungsgrad
In einem gemeinsamen FuE-Projekt mit dem IAPP (Technische Universität Dresden) und der BASF SE hat Heliatek GmbH, Dresden, einen herausragenden Rekordwert für Solarzellen auf Grundlage von im Vakuum aufgedampften organischen Molekülen erzielt: ein Wirkungsgrad von 5,9 % auf einer aktiven Fläche von 2 cm2 wurde durch das National Renewable Energy Laboratory (NREL) bestätigt. Der höchste zertifizierte Wert für organische Solarzellen mit einer aktiven Fläche größer als 1 cm² lag bisher bei 5,4% für eine sogenannte Plastik-Solarzelle, also eine Zelle auf der Basis von aus Lösung auf¬gebrachten Polymerschichten.
Die Tandemsolarzelle erreicht eine Leerlaufspannung von 1.6V und einen Füllfaktor von 65%. Die Größe des nun zertifizierten Bauelements entspricht der typischen Zellen-Breite in Dünnschicht¬solarzellen mit integrierter Reihenschaltung. Die Ergebnisse stellen daher einen entscheidenden Schritt in Richtung einer zukünftigen Massenproduktion von auf kleinen Molekülen basierenden Solarzellen dar. Die neue Technologie ermöglicht die Produktion von leichten, wenn gefordert auch flexiblen, großflächigen Solarzellen, die kostengünstig und mit extrem geringem Material- und Energieaufwand hergestellt werden können. Die benötigten Schichtdicken liegen im Bereich von 100 Nanometer (1/10.000 mm) und für einen Quadratmeter Solarzellenfläche wird nur ca. ein Gramm organisches Halbleitermaterial benötigt. Für die Produktion können dabei Synergien mit der bereits gut etablierten Technologie für großflächige Abscheidungen von Displays aus organischen Leuchtdioden (OLED) auf Basis kleiner Moleküle genutzt werden.
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