Verbesserung der Effizienz der Solarzelle zur Senkung der Gesamtenergiekosten
Die Sonne ist eine zu nahezu 100% erneuerbare Energiequelle, die durch Photovoltaik (PV) oder Solarzellen zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Die relevante Technologie hat sich in den letzten Jahrzehnten weiterentwickelt und die aktuelle Forschung konzentriert sich auf Möglichkeiten, die Effizienz der Energieumwandlung zu erhöhen und gleichzeitig Kosten zu senken. Der größte Anteil dieser Arbeit betrifft die Entwicklung innovativer Materialien mit durchstimmbaren optoelektronischen Eigenschaften. Während Polymersolarzellen in den letzten Jahren eine breite Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, basiert eine vielversprechende Klasse von Materialien, die bisher vernachlässigt worden ist, auf Anilin. Das Anilinmonomer kann oxidiert werden, um eine Vielzahl von verschiedenen Polymeren auf Anilinbasis mit sehr interessanten Mikro- und Nanostrukturen zu erzeugen. Das EU-geförderte Projekt "Self-organising liquid-crystalline oligoanilines for photovoltaic applications" (SOLICOAPS) wendete neu entwickelte Syntheseverfahren auf neue selbstorganisierte organische Halbleiter auf Anillinbasis an. Flüssigkristalle haben einzigartige optische Eigenschaften und deren Selbstorganisation zu geordneten Zuständen zwischen Kristall und Flüssigkeit öffnet die Tür zu einer Reihe von Anwendungen. Selbstorganisierte flüssigkristalline (LC)-Halbleiter können zu gestapelten und ausgerichteten Architekturen führen, die die Ladungsträgerbeweglichkeit erhöhen und von großem Interesse für die PV-Gemeinschaft sind. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf LC Tetra (Anilin) (TANI)-Verbindungen. Sie entwickelten und synthetisierten neuartige TANI und vermischten diese mit den photoaktiven (Elektronen-Akzeptor) Materialien PC60BM und IC60BA. Die erste LC TANI in einem halboxidierten (Emeraldinbase (EB)) Zustand mit neuen chemischen und elektrochemischen Eigenschaften wurde durch Charakterisierung von Materialien erhalten. Darüber hinaus macht die Photolumineszenzlöschung (ein Hinweis darauf, wie schnell der Ladungstransfer erfolgt) der C60 Elektronenakzeptoren durch TANI EB Derivate diese vielversprechend für PV-Anwendungen. SOLICOAPS ein neue Route zum Design der LC TANI als neue Klasse von Elektronenspender für die bekannten C60- Elektronenakzeptoren einschlagen. Hoch effiziente Ladungsübertragung sollte zur Entwicklung von kosteneffizienter PV-Technologie und breiter Marktdurchdringung führen. Dadurch werden die Abhängigkeit von der Verbrennung fossiler Brennstoffe und die damit verbundenen Umweltauswirkungen reduziert.
