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Zukunft und Vision organischer Solarzellen

Glaubt man den Experten des Solarsektors, so kann in organischen Solarzellen die PV Zukunft liegen. Denn Fakt ist, dass organische Solarzellen mit folgenden Aspekten punkten:

  • besonders einfache Herstellung
  • günstiger Produktionspreis
  • Endverbraucherpreis von rund einem Euro pro Kilowatt Peak

Allerdings ist man sich auch darüber einig, dass zunächst die entscheidenden Nachteile organischer Solarzellen beseitigt werden müssen. So haftet organischen Solarzellen nach wie vor folgende Mankos an:

  • bleiben im Wirkungsgrad unter 10 % zurück
  • deshalb im Endpreis teurer als Silizium Halbleiterprodukte, da vermehrt Solarzellen angeschafft werden müssen
  • entsprechend dieses Erfordernisses weisen sie einen erhöhten Platzbedarf auf
  • mit rund fünf Jahren Lebensdauer absolut nicht konkurrenzfähig


Derzeit und wohl auch in Zukunft wird die PV Forschung darauf abzielen, genau diese Negativaspekte zu beseitigen.

Trotzdem gibt es im Photovoltaiksektor bezüglich der organischen Solarzellen eine zentrale Zukunftsvision. Denn das besondere Aufbau- und Funktionsprinzip ermöglicht es, organische Solarzellen äußerst dünn und flexibel zu konzipieren. Somit können solche Solarzellen bei der Nutzung aller erdenklichen Flächen für die solare Stromerzeugung zum Meilenstein werden.

Aufbau und Funktion organischer Solarzellen

Die organische Solarzelle wird umgangssprachlich gerne auch als Plastiksolarzelle bezeichnet, was daran liegt, dass ihr zentrales Material durch Kohlenwasserstoffverbindungen, also Kunststoffe, definiert ist. Da Kunststoff als elektrischer Leiter vollkommen ungeeignet ist, müssen die organischen Solarzellen mittels einer besonderen Elektronenstruktur in Halbleiter umgewandelt werden.

Die Funktionsweise der derzeit gängigen organischen Solarzellen basiert auf dem so genannten Donator-Akzeptor-Prinzip. Hierfür befindet sich im Inneren der organischen Solarzellen ein Gemisch aus Donator und Akzeptor, Halbleitern, welche die Umwandlung von Licht in Strom unterstützten. Um die Effektivität der Licht-in-Strom Umwandlung zu steigern, werden diese Halbleiter zwischen zwei speziellen Elektroden mit geringem elektrischem Widerstand montiert.

Trifft nun Licht auf die organische Solarzelle auf, kommt es zwischen Donator und Akzeptor zu einem Ladungsaustausch, einer Ladungstrennung und einer selektiven Fortbewegung der Ladungsträger innerhalb Donator und Akzeptor. Auf diese Art wird die Stromerzeugung induziert.

Das Besondere an organischen Solarzellen ist nicht nur die Verwendung von Kohlenwasserstoffverbindungen und das Donator und Akzeptor Prinzip, sondern die Integration von zwei Elektroden, die eine Absorption sowohl des einfallenden wie auch des austretenden Lichts ermöglichen. Entsprechend könnte die Effektivität einer organischen Solarzelle gegenüber den Konkurrenzprodukten gesteigert sein, was in der Praxis jedoch noch nicht einmal annähernd erreicht wurde.

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