Organische Solarzellen gelten als vielversprechende Alternative zu klassischen Silizium-Modulen. Sie sind leicht, flexibel und lassen sich theoretisch auf großen Flächen drucken. Das Problem: Bisher werden für ihre Herstellung oft giftige organische Lösungsmittel verwendet.
Ein Forscherteam hat nun einen Weg gefunden, diese Solarzellen auf Wasserbasis zu produzieren. Dabei werden die Halbleitermaterialien als winzige Nanopartikel in einer wasserbasierten Tinte verteilt.
Wie Forschung und Wissen berichtet, erreichen die neuen Zellen einen zertifizierten Wirkungsgrad von 12,59 Prozent. Das ist ein neuer Rekord für wasserbasierte organische Solarzellen.
Besonders beeindruckend: Die Zellen sind auch langlebig. Bei Tests unter extremer thermischer Belastung von 85 Grad Celsius hielten sie mehr als 2000 Stunden durch, bevor ihre Leistung auf 80 Prozent absank. Das ist ein wichtiger Wert für den praktischen Einsatz.
Der technische Trick liegt in der Kontrolle der Nanopartikel-Oberfläche. Die Forscher veränderten die Bedingungen so, dass die Partikel beim Trocknen besser miteinander verschmelzen. So entstehen durchgängige Transportwege für die Elektronen.
Die wasserbasierten Solarzellen sind besonders interessant für Anwendungen, bei denen klassische starre Module nicht funktionieren. Sie könnten auf gekrümmten Oberflächen, als leichte Folien oder in großen dünnen Flächen eingesetzt werden.
Der Verzicht auf giftige Lösungsmittel macht die Produktion nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch einfacher skalierbar. Die Forscher sehen darin einen wichtigen Schritt, um organische Photovoltaik von der Labor-Kuriosität zum praktischen Einsatz zu bringen.
