Organische Photovoltaik

Phenyl-C61-Buttersäure-Methylester (PCBM), ein organischer n-Halbleiter und verbreiteter Elektronendonator in organischen Solarzellen

Elektrizität ist aus dem Leben der Menschen – zumindest in der westlichen Hemisphäre – nicht mehr wegzudenken. Vor dem Hintergrund schwindender fossiler Energiereserven und den mit der Kernkraft verbundenen Risiken wird die Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen immer wichtiger. Von besondere Bedeutung ist hier die von der Sonne reichlich zur Verfügung gestellte Energie, die es gilt, ähnlich wie bei der pflanzlichen Photosynthese nutzbar zu machen.

Die Umwandlung von Licht in elektrische Energie durch den sogenannten photovoltaischen Effekt wurde zuerst von Alexandre Edmond Becquerel (dem Vater von Henri Becquerel) im Jahr 1839 beschrieben. Sein Einsatz zur Stromerzeugung über „Solarzellen“ begann Ende der 1950er Jahre in der Raumfahrt.

Grundsätzlich gibt es gegenwärtig zwei unterschiedliche Ansätze für Solarzellen: die Verwendung anorganischer Materialien (meist Silizium) und den Einsatz organischer Stoffe. Während siliziumbasierte Solarzellen durch ihren hohen Wirkungsgrad (>20 %) und ihre Langzeitstabilität punkten, versprechen Solarzellen auf Basis organischer Materialien geringe Kosten und flexible Einsatzgebiete.

Hinweis: Da der Autor dieser Seiten hauptsächlich (EPR-)Spektroskopiker ist, liegt der Schwerpunkt der Darstellung auf der (EPR-)Spektroskopie und physikalisch-chemischen Aspekten und nicht auf der Anwendung der Materialien.

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