Nass-chemisch prozessierte ladungstr\u00e4gerselektive Fensterschichten f\u00fcr organische Solarzellen<\/p>\n
Ziel des vorliegenden Promotionsvorhabens ist die nass-chemische Herstellung Ladungstr\u00c3\u00a4ger selektiver Fensterschichten f\u00c3\u00bcr organische Solarzellen. Diese sogenannten Pufferschichten k\u00c3\u00b6nnen positive Auswirkung auf die Effizienz und Lebensdauer der Solarzellen haben. Neben den Herstellungskosten sind dies die kritischen Faktoren f\u00c3\u00bcr eine erfolgreiche Markteinf\u00c3\u00bchrung entsprechender Produkte. Organische Solarzellen haben das Potenzial mit bereits vorhandenen Drucktechnologien und im Vergleich zu Silicium-Solarzellen, kosteng\u00c3\u00bcnstigeren Materialien, herstellbar zu sein. Aufgrund der M\u00c3\u00b6glichkeit die Solarzellen auf leichten und flexiblen Foliensubstraten herzustellen, er\u00c3\u00b6ffnen sich au\u00c3\u0178erdem neue Anwendungsfelder im Bereich Consumer Electronics und Geb\u00c3\u00a4udeintegration, so dass die organische Photovoltaik Gegenstand aktueller internationaler Forschung ist. Erste Produkte sind von der Firma Konarka (USA) erh\u00c3\u00a4ltlich. Die deutsche Firma Heliatek hat in Dresden im M\u00c3\u00a4rz 2012 eine Fertigungsanlage mit einem Investitionsvolumen von 14 Mio. Euro eingeweiht, die organische Solarmodule in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle Verfahren fertigt. Diese Entwicklungen zeigen, dass sich die organische Photovoltaik im Wandel vom reinen Forschungsthema zum kommerziellen Produkt befindet.
Vor diesem Hintergrund werden in dem vorliegenden Promotionsvorhaben nur l\u00c3\u00b6sungsmittelprozessierbare Fensterschichten untersucht, um w\u00c3\u00a4hrend der Herstellung der Solarzellen mit Ausnahme des Aufdampfens einer der beiden Elektroden auf aufw\u00c3\u00a4ndige Vakuumprozesse verzichten zu k\u00c3\u00b6nnen. Des Weiteren wird w\u00c3\u00a4hrend der Arbeit g\u00c3\u00a4nzlich auf die Verwendung von Indium-Zinn-Oxid Elektroden verzichtet. Diese transparente Elektrode stellt aufgrund der Seltenheit des Indiums keine nachhaltige Zukunftsl\u00c3\u00b6sung dar.
Die hergestellten Fensterschichten kommen schlie\u00c3\u0178lich in organischen Tandem-Solarzellen zum Einsatz. Dieses Zellkonzept erlaubt es aufgrund mehrerer photoaktiven Schichten einen breiteren Teil des solaren Spektrums zu absorbieren und dadurch die Effizienz der Solarzelle zu erh\u00c3\u00b6hen.
Zeitlich sind zun\u00c3\u00a4chst die Synthesen der Fensterschichtmaterialien geplant. Anschlie\u00c3\u0178end werden die Pufferschichten mit verschiedenen Methoden (AFM,REM,UV-VIS,Ellipsometrie) charakterisiert. Mit Hilfe von optischen und elektrischen Simulationen werden dann die optimalen Schichtdicken der organischen Tandem Solarzelle berechnet, um schlie\u00c3\u0178lich eine Tandemzelle mit l\u00c3\u00b6sungsmittelprozessierten Fensterschichten herzustellen.
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