Wirkungsgradrekord für Organisches Mini-PV-Modul
Um die Organische Photovoltaik mit ihren großen Vorteilen – umweltfreundliche Herstellung, flexible Module – der Marktreife näher zu bringen, ist es wichtig, ihre Wirkungsgrade weiter zu steigern.
Forscherinnen und Forschern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE erreichten nun für ein 9 Quadratzentimeter großes Minimodul aus organischen Solarzellen einen zertifizierten Wirkungsgrad von 13,94 Prozent. Damit stellten sie einen neuen Weltrekord in dieser Kategorie auf.
Bereits im September 2020 konnte das Fraunhofer ISE einen neuen Rekord für eine 1 Quadratzentimeter große Zelle verkünden. Neun dieser organischen Solarzellen hat das Forschungsteam nun zu einem Minimodul verbunden und dabei einen Rekordwirkungsgrad für Minimodule erreicht. Dr. Uli Würfel, Abteilungsleiter Organische und Perowskit-Photovoltaik am Fraunhofer ISE und Gruppenleiter am Materialforschungszentrum FMF der Uni Freiburg leitet das Projekt: »Wir sind sehr zufrieden, dass sich die Forschung hier gerade so positiv entwickelt und optimistisch, dass wir in den nächsten Monaten noch weitere Verbesserungen erreichen können«.
Nachdem zunächst auf kleiner Fläche in Laborprozessen das Potenzial der neuartigen organischen Absorbermaterialien untersucht wird, müssen anschließend Wege gefunden werden, wie sich dieses Potenzial möglichst vollständig in großflächige, leistungsfähige Module umsetzen lässt. Das übergreifende Ziel ist ein Rolle-zu-Rolle Druckverfahren, um dann Solarmodule quasi wie Folien zu produzieren.
Im aktuell auf Glas gebauten PV-Modul sind die organischen Solarzellen mittels Laserstrukturierung verschaltet. »Wir haben uns sehr gefreut, dass das auf Anhieb so gut geklappt hat«, beschreibt Dr. Jan Nekarda, Abteilungsleiter für Produktionstechnologie – Strukturierung und Metallisierung am Fraunhofer ISE, den Arbeitsprozess. »Jetzt arbeiten wir daran, die Verschaltungsbreite weiter zu minimieren«.
Die Arbeiten wurden im Rahmen eines Eigenforschungsprojektes durchgeführt und bauen auf Ergebnissen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekts »H2OPV – Organische Photovoltaik zur Abdeckung von Wasserreservoiren« auf.
