Neuer Wirkungsgradrekord

Partner für industrielle Herstellung gesucht

Der amerikanische Halbleiterhersteller Polyera hat mit 9,1 Prozent einen neuen Wirkungsgradrekord für organische Solarzellen aufgestellt. Allerdings sind das nur Laborwerte. Niemand weiß genau, wie die Effizienz bei industrieller Herstellung ausfällt und wie hoch der Preis sein wird.

So sieht eine organsiche Solarzelle im schematischen Aufbau aus: Auf dem mit Indium-Zinnoxid beschichteten Trägermaterial wird eine Schicht aus einem leitfähigem Polymer - in diesem Falle PEDOT-PSS aufgetragen. Es folt die photoaktive Polymerschicht und der Frontkontakt.

Grafik: Polyera

Einen neuen Rekord beim Wirkungsgrad organischer Solarzellen vermeldet Polyera in Skokie, Illinois. Der Zulieferer von Hochleistungsmaterialien für die Elektroindustrie hat mit einem neuartigen Schichtaufbau und dem Halbleitermaterial ActiveInk PV 2000 im Labor eine Effizienz von 9,1 Prozent erreicht. Das Phoitovoltaiktestlabor der Newport Corporation in Irivne, Kalifornien hat die Zahl bestätigt.

Schallmauer fast erreicht – im Labor

„Wir haben unsere Arbeit (in der Solarenergieforschung) auf den chemischen Aufbau dieser Materialien konzentriert und eine neue Möglichkeit entdeckt, die Bausteine zu fertigen und zu kombinieren. Auf diese Weise konnten wir optische und elektrische Eigenschaften optimieren”, sagte Antonio Facchetti, Gründer und technologischer Leiter von Polyera. „Die neuesten Ergebnisse bringen uns dem Ziel näher, die Technologie in den Handel zu bringen.“ Als Schallmauer für die großflächige Markteinführung der Solarzellen, die aus Polymere und Fullerenen bestehen, gilt ein Wirkungsgrad von zehn Prozent, die man auch mit den in Massenproduktion gefertigten Zellen erreichen muss. „Es ist aber schwer zu sagen, wie der Wirkungsgrad in der Großproduktion zurückgeht“, erklärt Brendan Florez, stellvertretender Generaldirektor von Polyera, gegenüber ERNEUERBARE ENERGIEN. „Denn das wird schließlich vom eigentlichen Hersteller der Geräte bestimmt, der wir nicht sind. Aber in der Vergangenheit haben wir Rückgänge der Wirkungsgrade bei der industriellen Produktion von vier bis sechs Prozent gesehen. Natürlich hoffen wir, dass unser Material robuster ist.“ Wer die Herstellung übernimmt, darüber gibt es noch keine Entscheidung. „Wir stellen gerade Proben her, um kommerzielle Partner unter MTA (Material Transfer Agreements – Materialübertragungsvereinbarung) und NDA (Non-Disclosure Agreements – Vertraulichkeitsvereinbarung) zu finden“, sagt Brendan Florez.

Unterschiedliche Layerdicke ohne Verluste

Polyera wirbt damit, dass man mit der neuen umgekehrten Solarzellarchitektur sehr flexible, leichte und halbtransparente Module herstellen kann. Vor allem eine lange Lebensdauer und die preisgünstige Fertigung stehen im Mittelpunkt. Das neue Material kann man bei niedrigen Temperaturen in herkömmlichen Druckprozessen auf kostengünstigen Folien aufbringen. Die neuen photoaktiven Schichten kann man außerdem in sehr unterschiedlichen Dicken auf das Trägermaterial aufdrucken, ohne dass die Effizienz darunter leidet. Das hat Vorteile bei der industriellen Fertigung, denn das erhöht den Ertrag bei der Herstellung durch die Vereinfachung des Produktionsprozesses. „Wie viel dann letztlich ein Modul kosten wird, ist schwer zu sagen“, sagt Brendan Florez mit Blick auf die Markteinführung billiger Photovoltaikmodule aus organischem Material. (Sven Ullrich)