Technologie

Solarzellen aus dem Drucker

20.12.2022 - Große interdisziplinäre Forschungsgruppe zielt auf stabile und effiziente gedruckte Solarzellen.

Die Deutsche Forschungs­gemeinschaft (DFG) richtet die neue Forschungs­gruppe „Gedruckte & stabile organische Photovoltaik mit Nicht-Fulleren­akzeptoren – POPULAR“ unter Federführung der Technischen Universität Chemnitz ein. Die Forschungs­gruppe wird laut Aussage der DFG im ersten vierjährigen Förder­zeitraum mit 5,047 Millionen Euro – davon etwa 3,255 Millionen Euro an der TU Chemnitz – gefördert. Sprecher ist Carsten Deibel, Inhaber der Professur für Experimental­physik mit dem Schwerpunkt Optik und Photonik kondensierter Materie, insbesondere Sensorik und Analytik der TU Chemnitz.

 

„Ich freue mich sehr über die Einrichtung der DFG-Forschungsgruppe ‚POPULAR‘ unter Federführung der TU Chemnitz – und damit der bereits zweiten Forschungs­gruppe an der Fakultät für Natur­wissenschaften. Das ist nicht nur ein heraus­ragender Erfolg für alle Beteiligten und die Fakultät für Natur­wissenschaften, sondern für unsere gesamte Universität. Dazu gratuliere ich Herrn Kollegen Deibel sowie allen weiteren Beteiligten sehr herzlich und danke ihm und seinem Team ebenso herzlich für das großartige Engagement. Ich bin mir sehr sicher, dass die Forschungs­gruppe maßgeblich zur Stärkung der Kern­kompetenz Materialien und Intelligente Systeme sowie deren Strahlkraft an der TU Chemnitz und weit darüber hinaus beitragen wird“, so der Rektor der TU Chemnitz, Gerd Strohmeier.

Im Mittelpunkt der künftigen Forschungsarbeiten der inter­disziplinären DFG-Forschungs­gruppe stehen die Herstellung und Untersuchung gedruckter effizienter organischer Solarzellen. „Diese kohlenstoff­basierten Materialien und die daraus hergestellten photo­voltaischen Bauteile werden aktuell weltweit intensiv erforscht, da sie das Potential haben, schnell und mit vergleichs­weise wenig Energieaufwand hergestellt werden zu können“, erklärt Deibel. Ein großer Vorteil der verwendeten Materialien ist die einfache Verwendung in „Druckfarben“. Dadurch können Solarzellen perspektivisch ähnlich wie Zeitungen sehr günstig in großen Mengen gedruckt werden.

„Allerdings ist die Haltbarkeit der Zellen noch ein Problem, so dass die Forschergruppe hier ganz neue Ansätze untersucht“, führt Arved C. Hübler, Inhaber der Professur für Print­medien­technik, aus, dessen Team mit dem drucktechnischen Labor der Fakultät für Maschinenbau der TU Chemnitz die Schnittstelle zur Fertigungstechnologie bildet. Deibel ergänzt: „Das Ziel unserer DFG-Forschungs­gruppe ist es deshalb, organische Solarzellen mit massen­produktions­tauglichen Druckverfahren herzustellen und mit komplementären Experimenten und Simulationen zu verstehen und zu verbessern.“ Maria Saladina, wissenschaftliche Mitarbeiterin an seiner Professur erklärt: „Dieses Verbundprojekt ist zudem eine faszinierende Gelegenheit, sich als Nachwuchs­wissenschaftlerin beziehungsweise Nachwuchs­wissenschaftler im wissenschaftlichen Netzwerk eines zukunfts­weisenden Forschungs­gebiets zu etablieren.“

Das Forschungsteam ist universitäts­übergreifend zusammengesetzt. Von der TU Chemnitz sind Wissenschaftler der Professur Experimental­physik mit dem Schwerpunkt Optik und Photonik kondensierter Materie, insbesondere Sensorik und Analytik (Carsten Deibel), der Professur Halbleiterphysik (Dietrich R. T. Zahn), der Professur Polymerchemie (Michael Sommer), der Professur Printmedientechnik (Arved C. Hübler), Professur Wissenschaftliches Rechnen (Martin Stoll) sowie der Professur Inverse Probleme (Jan-Frederik Pietschmann) vertreten. Sie kooperieren mit Forschern der Universitäten in Dresden (Professur für Neuartige Elektronik-Technologien), Bayreuth (Junior­professur für Dynamik und Strukturbildung), Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl Materialien der Elektronik und der Energie­technologie), Potsdam (Professur Physik und Optoelektronik weicher Materie sowie Gruppe Optoelektronik ungeordneter Halbleiter), Heidelberg (Professur Wissen­schaftliches Rechnen und Optimierung), und in Durham, UK (Department of Engineering).

TU Chemnitz / DE

 

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