Längere Lebensdauer für organische Solarzellen

Nanodichtung schützt empfindliche Plastikelektronik vor Feuchtigkeit

Singapur - Flexible Solarzellen nutzen organische Substanzen anstatt Silizium und sind im Prinzip vielseitig einsetzbar. Nur eindringende Feuchtigkeit macht ihnen zu schaffen und limitiert die Lebensdauer auf wenige tausend Stunden. Jetzt haben Wissenschaftler in Singapur nach eigenen Aussagen dieses Problem in den Griff bekommen. Mit Nanopartikeln verstopfen sie die winzigen Poren im bisher verwendeten Dichtungsmaterial und halten Wasser und Sauerstoff fern. Auch Hersteller Organischer Leuchtdioden, OLED, könnten die Entwicklung nutzen.

"Die Hersteller haben nun die Möglichkeit, die Lebensdauer ihrer Plastikelektronik deutlich zu steigern", sagt Senthil Ramadas, der die Entwicklung am A*Star Institut für Materialforschung in Singapur leitete. Lassen herkömmliche Schutzschichten noch ein Tausendstel Gramm Wasser pro Tag und Quadratmeter durch, blockiert das neue Material die Feuchtigkeit etwa 1000 mal besser, berichten die Forscher: Weniger als ein Millionstel Gramm Wasser dringt pro Tag durch einen Quadratmeter der neuen hauchdünnen Schutzschicht bei 39 Grad und hoher Luftfeuchte von 90 Prozent.

Um dieses Ziel zu erreichen, deponierten Ramadas und Kollegen eine Lage aus Nanopartikeln zwischen zwei Schutzschichten. Diese Nanoteilchen sollen die winzigen Poren verstopfen, durch die sonst mit der Zeit Wasser und Sauerstoff zu den empfindlichen Molekülen der organischen Solarzellen gelangen kann. Aus welchem Material diese Nanodichtung besteht, verraten die Entwickler allerdings nicht.

Diese Geheimhaltung wundert nicht, da die Abdichtung von so genannter Plastikelektronik eine zentrale Herausforderung vor einer breiten Markteinführung darstellt. Allein in den kommenden fünf Jahren wird dieser Markt auf etwa 23 Milliarden Dollar geschätzt. Als ein erster Hersteller von organischen und flexiblen Solarzellen will die britische Firma G24Innovations die neue Nanodichtung aus Singapur anwenden. Auch die Produzenten von OLEDs könnten von dieser Entwicklung profitieren, da die Langlebigkeit ihrer Module ebenfalls unter eindringender Feuchtigkeit leidet.