Weltweit arbeiten Forscherteams an der Entwicklung organischer Solarzellen. Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE präsentiert vom 21. bis 23. Februar auf der nano tech 2008 in Tokio, der weltweit größten Nanotechnologie-Fachmesse, Wege zur industriellen Massenfertigung.

Organische Solarzellen haben gute Zukunftschancen: Sie sind günstig in der Herstellung, denn man kann sie auf dünne Folien auftragen. Bereits etablierte Drucktechniken sollen in Zukunft für die Produktion eingesetzt werden. Dies bedarf sowohl einer speziellen Anpassung der Solarzellenaufbauten als auch der Beschichtungsmaterialien und Substrate. »Da das Verfahren einen hohen Durchsatz erlaubt, fallen vor allem Materialkosten an«, sagt Michael Niggemann vom ISE

Dennoch soll die organische Solarzelle nicht gegen die klassische Siliziumzelle konkurrieren – dafür ist ihr Wirkungsgrad noch viel zu gering. Da sie aber flexibel ist, kann sie neue Anwendungsgebiete erschließen: Kunststoff-Solarzellen könnten zum Beispiel Energie für mobile Kleingeräte wie MP3-Player oder elektronische Skipässe liefern. Denkbar wäre auch, auf einem kleinen Plastikstreifen Solarzellen, Sensoren und Schaltelektronik zu einem energieautarken Mikrosystem zu vereinen.

In Tokio zeigen die Fraunhofer-Experten ein flexibles Solarmodul von der Größe einer Buchseite. Es wurde mit einem Verfahren hergestellt, das sich ohne weiteres auf die Rolle-zu-Rolle-Technologie übertragen lässt – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Massenproduktion.

Auch ein neues Konstruktionsprinzip hilft beim Kostensparen: Für die vordere, der Sonne zugewandten Elektrode verwendete man bisher meist teures Indium-Zinnoxid, weil dieses transparent ist. Doch es geht auch anders: Die Fraunhofer-Crew hat die Verschaltung der Zelle auf die Rückseite verlegt, die durch zahlreiche Löcher mit der Gegenseite verbunden ist. Dieses Bauprinzip hat einen enormen Vorteil: Man kann preiswerte transparente polymere Elektroden verwenden. Die Idee wurde bereits patentiert.

Auf der nano tech 2008 zeigen Fraunhofer-Forscher zusammen mit zwei Unternehmen ihre Entwicklungen. Das Konsortium wurde neben sieben weiteren Initiativen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF ausgewählt, um in der Kampagne »Nanotech Germany« den Stand der deutschen Forschung zu präsentieren.