5 - Arten - Organische Solarzelle mit BildautorIm Unterschied zu allen anderen Solarzellenarten bestehen organische Solarzellen aus Materialien der organischen Chemie. Die verwendeten organischen Stoffe sind halbleitende Kohlenwasserstoffverbindungen, also Kunststoffe. Ähnlich wie bei der Dünnschichtsolarzelle wird (anstelle des Siliciums) das organische Material in sehr dünnen Schichten auf ein Trägermaterial aufgedampft. (>> mehr)

 

Vorteile der organischen Solarzelle

    • Die verwendeten organischen Stoffe sind sehr preiswert.
    • Das Herstellungsverfahren ist einfach.
    • Die Verarbeitung des Materials erfordert keine hohen Temperaturen, daher ist der Energieeinsatz zur Herstellung niedrig (im Gegensatz zu anderen Solarzellenarten).
    • Die Kosten zur Produktion gering sind gering.
    • Die Organische Solarzelle ist dünn, leicht und kann auch großflächig angefertigt werden. Daher ist sie vielseitig einsetzbar.

Nachteile der organischen Solarzelle (>> mehr)

    • Sie hat einen nur sehr geringen Wirkungsgrad.
    • Die Lebensdauer einer organischen Solarzelle ist kurz.

 

Einsatzgebiete

Die Schichten einer organischen Solarzelle können auf verschiedene Trägermaterialien aufgetragen werden. Wird als Trägermaterial beispielsweise eine flexible Folie verwendet, so kann die organische Solarzelle problemlos, z.B. auf Textilien, aufgebracht werden. Dabei können organische Solarzellen so gut wie alle Formen und Farben annehmen. Sogar vollkommen durchsichtige Solarzellen sind realisierbar. Wird Glas als Trägermaterial verwendet, ist es daher möglich, organische Solarzellen auch in Fenstern zu verarbeiten. Weil organische Solarzellen auch in großen Flächen produziert werden können, gibt es fast keine Grenzen mehr. Häuser, Taschen, Autos, Züge, alle erdenklichen Gegenstände könnten mit organischen Solarzellen verkleidet werden.

 

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad von organischen Solarzellen ist mit etwa 3 % sehr gering. Im Labor konnten zwar schon Wirkungsgrade von bis zu 10 % gemessen werden, jedoch liegt auch dieser Wert noch deutlich unter dem herkömmlicher kristalliner Solarzellen.

 

Lebensdauer

Die Materialien aus denen eine organische Solarzelle besteht sind sehr kurzlebig. Die Lebensdauer einer solchen Zelle beträgt nur etwa 3 bis 5 Jahre.

 

Die Photosynthese der organischen Solarzelle

Bei der Herstellung einer organischen Solarzelle werden organische Farbstoffe (bestehend aus Kohlenwasserstoff) verwendet. Diese werden zwar nur in dünnen Schichten aufgetragen, sie können jedoch Licht sehr gut aufnehmen (absorbieren). Ähnlich wie bei der Photosynthese von Pflanzen, bewirkt Licht in dem Farbstoff der organischen Solarzelle, dass die vorhandenen Elektronen an Energie gewinnen. Manche Elektronen werden dadurch frei beweglich. (>> mehr)

 

Organische Solarzellen bestehen aus Kohlenwasserstoffverbindungen (Kunststoffen). Sie sind günstig in der Herstellung, haben allerdings bis jetzt einen geringen Wirkungsgrad (etwa 3 %).

 

Quellen:
V. Wesselak, S. Voswinckel (2012): Photovoltaik – Wie Sonne zu Strom wird, Springer Verlag, Berlin Heidelberg
S. Karamanolis (2009): Photovoltaik: Schlüsseltechnologie der Solarenergie, E. Karamanolis Verlag, Weilheim
K. Mertens (2013): Photovoltaik - Lehrbuch zu Grundlagen, Technologie und Praxis, 2. neu bearbeitete Auflage, Carl Hanser Verlag, München
http://www.clever-photovoltaik.de/solarzellen/organische-solarzellen.html
http://www.rechnerphotovoltaik.de/pv/photovoltaik/organische-zellen/
http://www.uni-oldenburg.de/physik/studium-lehre/physik-studieren-in-oldenburg/ewe-nachwuchsgruppe-photovoltaik/
http://www.all-electronics.de/texte/anzeigen/25352/Organische-Solarzellen-mit-6-Effizienz-Zertifikat

Paper

Organische Solarzellen und ihr Funktionsprinzip


Organische Solarzellen, ihre Herstellung und Anwendung

Dauer:           3:57 Min


Forschung

Organische Solarzellen haben nur einen geringen Wirkungsgrad und eine kurze Lebensdauer. Um diese Probleme zu beseitigen, werden organische Solarzellen ständig weiterentwickelt.
In der Zukunft der Photovoltaiktechnik werden organische Solarzellen eine große Rolle spielen. (>> mehr)


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