3. Konferenz „Organische Photovoltaik“

Im Würzburg fand die dritte Konferenz zum Thema organische Photovoltaik statt (weitere Informationen). Vorgestellt wurden jüngste Forschungsergebnisse. Die organische Photovoltaik ist eine noch sehr junge Technologie, weswegen an interessanten Neuigkeiten kein Mangel besteht. Im Zentrum der Bemühungen steht gegenwärtig, das nach wie vor entscheidende Manko dieser Technologie zumindest weitgehend zu beheben: Noch immer erreichen organische Solarzellen kaum die Hälfte des Wirkungsgrads herkömmlicher Solarmodule aus kristallinem Silizium.

Mühsame Verbesserungen

In Würzburg trafen sich Wissenschaftler, Unternehmensvertreter und Politiker, um über neueste Ergebnisse und Zukunftsperspektiven zu diskutieren. Insbesondere letztgenannte dürften sich teilweise gefühlt haben wie einst Friedrich Wilhelm IV, der seinen Hofastronomen fragte „Was gibt es Neues in Astronomie“ und die Antwort erhielt „Kennen Majestät denn schon das Alte?“. Die organische Photovoltaik basiert auf der Idee, die massiven Silizium-Wafer in Solarmodulen durch dünne Schichten aus organischen Kunststoffen zu ersetzen. Das funktioniert bereits, allerdings liegen die Wirkungsgrade der organischen Solarzellen noch immer knapp unter zehn Prozent. Selbst diesen Wert erreichen nur Einzelanfertigungen in Laboratorien, weswegen das nächste Ziel darin besteht, ihn auch in der Massenproduktion zu erreichen. Zum Vergleich: Moderne Module auf Siliziumbasis erreichen 20 Prozent. Die Erfahrungen der letzten zwei bis drei Jahre zeigen, dass Steigerungen des Wirkungsgrads schwieriger zu erreichen sind, als anfänglich erhofft wurde. Das physikalische Grundprinzip der Photovoltaik besteht darin, mittels des einfallenden Lichts Elektronen von den Atomen zu lösen, die dann frei beweglich sind und Strom transportieren. Das noch immer ungelöste technische Problem besteht darin, dass sich in organischen Solarzellen die gelösten Elektronen sehr viel schneller wieder mit den Atomen verbinden, was zu erheblichen Leistungseinbußen führt. Verbesserungen wurden primär nach dem Prinzip „Versuch und Irrtum“ erzielt, indem einfach neue Materialzusätze der Reihe nach ausprobiert wurden. Das macht es den Wissenschaftlern alles andere als leicht, auch Laien zu erklären, worin denn jetzt genau die Verbesserungen bestehen. Sie wären teilweise schon froh, wenn sie es sich selbst genau erklären könnten.

Einsatzmöglichkeiten dennoch vorhanden

Die bescheidenen Wirkungsgrade der organischen Photovoltaik schließen einen effizienten Einsatz nicht aus. Sonnenlicht steht unbegrenzt kostenlos zur Verfügung, weswegen es sich auch lohnen kann, nur zehn Prozent zu nutzen. Dies umso mehr, da die Herstellung organischer Solarzellen sehr viel billiger ist als die Produktion herkömmlicher Solarmodule. Darüber hinaus sind organische Solarzellen sehr viel leichter und flexibler als kristalline Module. Ihr Einsatz kommt daher primär dort in Betracht, wo der Einsatz schwerer Module nicht sinnvoll erscheint. Denkbar sind Hausfassaden, große Fensterflächen und sogar Markisen und sonstige Beschattungsvorrichtungen. Das Fernziel besteht darin, große Solarkraftwerke deutlich preiswerter zur realisieren. Dazu allerdings ist noch eine erhebliche Steigerung des Wirkungsgrads erforderlich.

Bildnachweis: Bayern Innovativ GmbH