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Solarzellen immun gegen Luft und Wasser

Freigeschaltet am 04.05.2019 um 11:39 durch Thorsten Schmitt
Wissenschaftler André Taylor
Wissenschaftler André Taylor

Bild: engineering.nyu.edu

Aus elektrisch aktiven Kunststoffschichten aufgebaute organische Solarzellen sind flexibel, billig, auf Wunsch durchsichtig und auf Auto- und Fensterscheiben aufklebbar. Doch ungeschützt sind sie empfindlich gegenüber Feuchtigkeit, ultravioletten Strahlen der Sonne und dem Einfluss von Sauerstoff. Forscher an der New York University Tandon School of Engineering haben nun einen Weg gefunden, dies zu vermeiden.

Moleküle werden entfernt

Das Team um André Taylor hat die Moleküle an der Oberfläche entfernt, die Elektronen aufnehmen und dadurch die Funktionsfähigkeit der Solarzellen beeinträchtigen, indem es ein Klebeband aufgebracht und abgerissen hat. Das entfernt die störenden Moleküle dauerhaft, sodass fast nur solche übrigbleiben, die keine Elektronen aufnehmen.

Die unerwünschten Moleküle, die zu den Fullerenen gehören, tragen den komplexen Namen [6,6]-Phenyl-C61Buttersäuremethylester. Unter dem Kürzel PCBM mögen manche sie eher kennen. Diese sind die schlimmsten Übeltäter, weil sie an der Luft oder beim Kontakt mit Wasser leicht oxidieren und so die Wirksamkeit der Zelle beeinträchtigen.

Funktionieren unter Wasser

Taylor und sein Team haben das Klebeband auf der Oberfläche fixiert. Dann erhitzten sie es und pressten es auf die Zelle. Nach dem Erreichen der Raumtemperatur zogen sie es ab. Zurück blieben nur sechs Prozent der PCBM-Moleküle. "Unsere organischen Solarzellen funktionieren sogar unter Wasser, ohne dass wir sie kapseln müssen", freut sich Taylor.

Organische Solarzellen lassen sich im sogenannten Rolle-zu-Rolle-Prozess herstellen. Das bedeutet, dass die Folie, auf der die Zelle aufgebaut wird, aufgerollt in die Produktionsanlage eingehängt wird, so wie die Papierrolle in einer Druckmaschine. Dann läuft sie durch die Beschichtungsanlage, in der die einzelnen aktiven Komponenten aufgebracht werden. Am Ende wird die jetzt Strom produzierende Folie wieder aufgerollt.

Quelle: www.pressetext.com/Wolfgang Kempkens

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