Der Chemiekonzern Merck hat zusammen mit dem amerikanischen Unternehmen ein neues Material für organische Solarzellen entwickelt. Es ist langzeitstabiler und weniger wärmeempfindlich als die bisher verwendeten Materialien.
Der Darmstädter Chemie- und Pharmakonzern Merck hat zusammen mit Nano-C ein neues Material für die organische Photovoltaik entwickelt. Nano-C ist ein Unternehmen in Westwood, Massachusetts, das sich auf die Entwicklung von kohlenstoffbasierten Materialien mit Nanostrukturen spezialisiert hat.
Einige Probleme der organischen Photovoltaik gelöst
Das neue Derivat besteht aus C60-Fullerenen. Diese sogenannten Buckminsterfullerene sind Kohlenstoffmoleküle, in denen 60 Kohlenstoffatome als hohle Kugel angeordnet sind. Diese Kugel wiederum besteht aus zwölf Fünfecken und sieht aus wie ein Fußball. Die Neuentwicklung von Merck und Nano-C weise eine deutlich verbesserte Haltbarkeit und thermische Beständigkeit auf als herkömmliche organische Materialien für die Photovoltaik, erklären die beiden Unternehmen. „Mit diesen neuen auf dem C60-Molekül basierten Fullerenderivaten lassen sich wichtige Probleme im Bereich des Wärmeabbaus lösen“, fassen die Chemiker von Merck den entscheidenden Vorteil des neuen Materials zusammen. Gleichzeitig habe man die Leerlaufspannung durch umweltfreundliche halogenfreie Lösemittelsysteme gesteigert.
Nächster Schritt ist die Massenfertigung
Das Forscherteam von Merck und Nano-C entwickelte verschiedene Stoffgemische für die aktive photovoltaisch Schicht in den organischen Solarzellen, die später in der Massenfertigung mit unterschiedlichen industriellen Beschichtungstechniken auf das Trägermaterial aufgebracht werden können. „Die Ergebnisse unseres gemeinschaftlichen Entwicklungsprogramms ebnen den Weg für einen kosteneffektiven, auf dem C60-Molekül basierten Elektronenakzeptor zum Einsatz bei Systemen mit niedriger Bandlücke, dessen Stabilität mit der von C70-basierten Fullerenderivaten in der organischen Photovoltaik vergleichbar ist“, freut sich Viktor Vejins, President und Geschäftsführer von Nano-C. Die C70-Fullerene bestehen aus 70 Kohlenstoffatome, die als 25 Sechsecke und zwölf Fünfecke zusammengefasst sind. Diese sind so angeordnet, dass das Fulleren die Form eines Rugbyballs annimmt. Zusammen mit Merck wollen die Amerikaner jetzt die neuen Materialien in die Massenfertigung überführen und vermarkten. (su)