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Über 90 Prozent der im Markt befindlichen
Solarmodule sind aus Silizium gefertigt. Obwohl der Solarmarkt in den
vergangenen Jahren ein stetiges Wachstum zu verzeichnen hatte, wird
eine noch stärkere Verbreitung von Solartechnik vor allem durch die
relativ hohen Kosten der siliziumbasierten Module gebremst. Weltweit
wird daher an der Entwicklung neuer und kostengünstiger
Solartechnologien gearbeitet. Neben den Produktionskosten sind
insbesondere der Wirkungsgrad und die Lebensdauer einer Solarzelle von
Bedeutung.
Eine vielversprechende alternative Technologie ist
die organische Photovoltaik. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die
Solarzellen aus speziellen Polymeren in einem Druckverfahren gefertigt
werden, was die Herstellung völlig neuartiger Solarmodule ermöglicht.
Die photoaktive Schicht der Zelle weist nur eine Dicke von etwa 100
Nanometern auf, dies entspricht etwa 1/200 der Dicke eines Haares. Da
die Polymere auf eine Folie gedruckt werden, weisen die Solarmodule
ein geringes Gewicht auf. Sie sind zudem flexibel und können an fast
jede beliebige Form angepasst werden. Die Entwicklung dieser
Technologie erfolgt bei Siemens im Rahmen von Forschungsaktivitäten
auf dem Gebiet der Polymerelektronik. Ziele dieser Arbeiten sind vor
allem neuartige Photodetektoren sowie Displays.
Den Siemens-Forschern ist damit ein wesentlicher
Durchbruch bei der Weiterentwicklung der organischen Photovoltaik
gelungen. Der erreichte Wirkungsgrad von mehr als fünf Prozent ist der
höchste bisher gemessene Wert für gedruckte organische Solarzellen.
Mit diesem Wert wird die Technologie im Markt einsetzbar. Nach
Einschätzung der Forscher lässt sich mit dem heutigen Stand der
Technik sogar ein Wirkungsgrad von etwa sieben Prozent erzielen.
Ebenfalls erfreulich ist die für organische Halbleiter rela-tiv lange
Lebensdauer. Selbst mit einfachen Versiegelungsmethoden fallen die
Solarzellen im Dauerbetrieb bei Temperaturen von 80° Celsius nicht aus
und erreichen bereits Lebensdauern von einigen tausend Sonnenstunden.
Anfangs werden organische Solarzellen bei der Realisierung portabler
Solarmodule Anwendung finden, mit denen beispielsweise Mobil- oder
Satellitentelefone sowie Navigationssysteme unabhängig vom Bestehen
eines Netzzugangs aufgeladen werden können. Mit dem Verkauf erster
entsprechender Produkte wird bereits für das Jahr 2005 gerechnet.
Mittelfristig soll ein Wirkungsgrad von zehn Prozent sowie eine
Lebensdauer von 10.000 Sonnenstunden realisiert werden, was einer
Betriebsdauer von etwa zehn Jahren entspricht. Damit wird ein Einsatz
der organischen Photovoltaik in den wesentlichen Anwendungsgebieten
traditioneller Solartechnik denkbar.
Darüber hinaus ergeben sich interessante neue
Märkte, die durch Silizium basierte Technologien nicht ausreichend
erschlossen werden können. Mit der organischen Pho-tovoltaik sind zum
Beispiel Solarfenster und Solarplanen zu realisieren. Entsprechende
Flächen können so in einer neuartigen Weise genutzt werden.
Grundsätzlich ermöglicht die Technologie, dass Solarstrom mit einer
erheblich geringeren Erstinvestition zur Verfügung gestellt werden
kann. Dies wird zum Beispiel bei der Elektrifizierung abge-legener
Gebiete in Entwicklungsländern oder bei dem Betreiben großer
Solaranlagen zu völlig neuen Möglichkeiten führen.
"Neben den heute bekannten Einsatzfeldern, werden die Kostenvorteile
und das geringere Gewicht der organischen Photovoltaik neue
Applikationen und neue Geschäftsmodelle für die Nutzung von
Solarenergie erschließen." so Andreas Brinkrolf vom Siemens Technology
Accelerator, der die Vermarktung der Technologie begleitet. "Die
organische Photovoltaik hat das Potenzial, die Solarindustrie
wesentlich zu verändern." |
