B.2 Hybridsolarzelle

Stipendiat/in: Michael Eck

Im Rahmen dieses Projektes werden Hybridsolarzellen untersucht. Hybridsolarzellen gehören der dritten Generation von Solarzellen an und entwickelten sich aus den rein organischen Solarzellen. Dieser Typ von Solarzellen besteht aus einer Kombination aus organischen konjugierten Polymeren und halbleitenden anorganischen Materialien (wie z. B. Nanokristallen) in der Regel als Elektronendonator und respektive als Elektronenakzeptor dienend. Eine Verbesserung der Solarzellen wird angestrebt durch Ausnutzung der Vorteile von anorganischen Materialien, wie z. B. einfache Herstellung, Bandlücken Tuning, hohe intrinsische Elektronen Mobilität und kontrollierbare Partikelmorphologie. Die Verbesserung von Ladungstransport und Exzitonen Dissoziation innerhalb der photoaktiven Schicht ist für die Verbesserung der Hybridsolarzellen von fundamentaler Wichtigkeit. Dazu werden Oberflächenbehandlung der anorganischen Nanokristalle sowie die Schaffung einer kontrollierten Donor-Akzeptor Morphologie durch Nanostrukturierungstechniken angewendet. Ebenfalls ein Ziel des Projektes ist die praktische Anwendung von Hybridsolarzellen anzutreiben. Dafür sollen Lebensdauer, eine Erhöhung der aktiven Solarzellenfläche, die Schaffung von kleinen Solarmodulen und Anpassung der Solarzellenparameter für eine optimale Integration in mikroelektrischen Energiespeicher und -Wandler-Schaltungen sowie die Integration in mikroelektromechanische Systeme untersucht und umgesetzt werden.

 Abbildung: (a) Schematischer Aufbau einer Hybridsolarzelle. (b) Bild von einer Test-Solarzelle hergestellt in unserem Labor. (c) Funktionsprinzip.