{"id":56178,"date":"2012-07-27T00:00:00","date_gmt":"2012-07-26T22:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/politik\/photovoltaik-ungenutztes-rotes-und-infrarotes-sonnenlicht-ernten.html"},"modified":"2012-07-27T00:00:00","modified_gmt":"2012-07-26T22:00:00","slug":"photovoltaik-ungenutztes-rotes-und-infrarotes-sonnenlicht-ernten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/politik\/photovoltaik-ungenutztes-rotes-und-infrarotes-sonnenlicht-ernten\/","title":{"rendered":"Photovoltaik: Ungenutztes rotes und infrarotes Sonnenlicht ernten"},"content":{"rendered":"

Organische Solarzellen k\u00f6nnen Sonnenenergie mit einer Ausbeute von aktuell rund neun Prozent in elektrische Energie umwandeln. <\/p>\n

Um diese Solarzellen wirtschaftlich zu nutzen, muss sich ihre Effizenz weiter erh\u00f6hen. Ein Schritt in diese Richtung ist der Einsatz neuartiger Materialien, sogenannter Low-Bandgap Polymere. Diese Verbindungen besitzen besonders kleine Bandl\u00fccken. Bei einer Bandl\u00fccke handelt es sich um die L\u00fccke oder Stufe, die ein Elektron \u00fcberwinden muss, um in einen angeregten Zustand zu gelangen.<\/p>\n

Rotes Licht reicht aus<\/strong><\/p>\n

In Low-Bandgap Polymeren gelingt die Anregung auch durch Sonnenlicht mit wenig Energie, wie beispielsweise rotes Licht. Doch zu der kleinen Bandl\u00fccke muss ein weiterer Faktor hinzukommen, denn sie allein kann nicht die gesamte gemessene Effizienzsteigerung erkl\u00e4ren.<\/p>\n

Ein Forscherteam um den LMU-Professor Jochen Feldmann<\/a> ist dem fehlenden Puzzleteil nun auf die Spur gekommen. \u00dcber die systematische Untersuchung diverser Low-Bandgap Polymere mit Hilfe von Ultrakurzzeit-Spektroskopie erlangten die Physiker entscheidende Erkenntnisse \u00fcber deren Funktionsprinzip und konnten zeigen:\u00a0 Ihre chemische Struktur weist deutlich mehr sogenannte schw\u00e4cher gebundene Ladungspaare auf als herk\u00f6mmliche Polymere.<\/p>\n

Schwache Bindung \u2013 schnelle Trennung<\/strong><\/p>\n

Werden Elektronen angeregt, springen sie auf ein h\u00f6heres Energieniveau und lassen ein virtuelles Loch zur\u00fcck. Diese Trennung des Ladungspaares in negative Ladung (Elektronen) und positive Ladung (\u201eL\u00f6cher\u201c) ist die Voraussetzung, dass Strom flie\u00dfen kann. In herk\u00f6mmlichen Polymeren muss f\u00fcr diese Trennung ein gro\u00dfer Spannungsverlust in Kauf genommen werden. Dieser k\u00f6nnte in Zukunft mit Low-Bandgap Polymeren reduziert werden, denn aufgrund ihrer besonderen Struktur entsteht ein erheblich gr\u00f6\u00dferer Teil an leichter zu trennenden Ladungspaaren, sogenannten Polaronen-Paaren.<\/p>\n

\u201eDie Entstehung von Polaronen-Paaren liegt in herk\u00f6mmlichen Polymeren lediglich im einstelligen Prozentbereich, wohingegen wir in manchen Low-Bandgap Polymeren bis zu 25 Prozent nachweisen konnten\u201c, erkl\u00e4rt Raphael Tautz, Erstautor der Studie. \u201eIn unserer Arbeit haben wir erstmals gezeigt, dass\u00a0 ihre spezielle Struktur mit wechselnden Bausteinen entlang der Polymerkette einen sehr gro\u00dfen Einfluss auf die Art der erzeugten Ladungstr\u00e4gerpaare hat. Dies k\u00f6nnte bei der weiteren Verbesserung solcher Materialien ganz neue M\u00f6glichkeiten ergeben\u201c.<\/p>\n

Die Studie ist entstanden im Rahmen des Exzellenzclusters Nanosystems Initiative Munich (NIM) und basiert auf der erfolgreichen Zusammenarbeit mit Kollegen der Universit\u00e4ten Wuppertal, Mons (Belgien) und Freiburg.(Nature Communications<\/a>, 24. Juli 2012)<\/p>\n

Quelle<\/h5>\n

\u00a9 Franz Alt 2012<\/p>\n

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