Organische Photovoltaik Stand der Technik und Herausforderungen
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- Leopold Brodbeck
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1 Organische Photovoltaik Stand der Technik und Herausforderungen Alexander Colsmann KIT University of the State of Baden-Wuerttemberg and National Laboratory of the Helmholtz Association
2 Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Campus North FZK National Research Lab KIT Key Figures 790 Million budget Staff 360 Professors Students University of Karlsruhe Northern Vicinity of Karlsruhe Campus South Natural & technical sciences Education Research Industrial cooperation Technology transfer
3 Organische Solarzellen Dr. Alexander Colsmann
4 Organische Solarzellen
5 Herstellungsprozesse und Firmen Flüssigprozessierung / Drucken Vakuum-Prozessierung Rolle-zu-Rolle Prozessierung und niedriger Materialeinsatz niedrige Energierücklaufzeit < typ. 3 Monate
6 Drucken [Konarka] [Holst Center] [Holst Center] Dr. Alexander Colsmann
7 Die Herausforderungen Wirkungsgrad Lebensdauer Kosten Anwendungen Prozess Dr. Alexander Colsmann
8 Solarzellen und Solarzellen-Effizienzen Dr. Alexander Colsmann
![Tandem solar cells [D. Bahro et al., submitted] η = 9,2% Ag MoO 3 Abs.](/docs-images/63/49686015/images/9-3.jpg ":PC 71 BM ZnO M-PEDOT:PSS Abs.:PC 71 BM ZnO ITO 9 13.11.2014 Dr.")
9 Tandem solar cells [D. Bahro et al., submitted] η = 9,2% Ag MoO 3 Abs.:PC 71 BM ZnO M-PEDOT:PSS Abs.:PC 71 BM ZnO ITO Dr. Alexander Colsmann
10 Organische Solarzellen Cathode 200 nm Absorber layer 200 nm Transport layer 20 nm P3HT:PCBM Anode (ITO) 125 nm Substrate Glass or PET Dr. Alexander Colsmann
11 Organische Solarzellen - - E B = ev + Bilayer Heterojunction Bulk Heterojunction Dr. Alexander Colsmann
12 Vollständig flüssigprozessierte Solarzellen Dr. Alexander Colsmann
13 Vollständig flüssigprozessierte Solarzellen [F. Nickel et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, doi: /j.solmat ] Dr. Alexander Colsmann
14 Vollständig flüssigprozessierte Solarzellen [F. Nickel et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, doi: /j.solmat ] Dr. Alexander Colsmann
15 Vollständig flüssigprozessierte Solarzellen Dr. Alexander Colsmann
16 Bulk-heterojunctions aus Nanopartikeln Current density (ma/cm 2 ) 4 As cast 100 C 150 C C 200 C nm 10 µm Voltage (V) 3 µm Height [S. Gärtner et al., Adv. Mater., doi: /adma (2014)] Dr. Alexander Colsmann
17 Langzeitstabilität Dr. Alexander Colsmann
18 Langzeitstabilität Temperatur-Koeffizient Schwachlicht-Verhalten Dr. Alexander Colsmann
19 CIGS/Organic hybrid solar cells (TEDD) [M. Reinhard et al., Appl Phys Lett 102 (2013) ] [M. Reinhard et al., Appl Phys Lett 103 (2013) ] Dr. Alexander Colsmann
20 Perovskit-Solarzellen Al PCBM Perovskite PEDOT:PSS Glass/ITO >327 K K H H H C N + H H H I - I Pb I Dr. Alexander Colsmann
21 Take home message OPV zeigt heute relevante Wirkungsgrade und Stabilität. Umweltfreundliche Herstellung, niedrige Energierücklaufzeiten. Mobile Anwendungen und Applikationen mit besonderen Anforderungen werden zuerst bedient werden. Perovskite können eine interessante Alternative sein Dr. Alexander Colsmann
22 Besonderer Dank geht an Dr. Alexander Colsmann
23 Besonderer Dank geht an Dr. Alexander Colsmann
24 Contact Alexander Colsmann Organic Photovoltaics Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Engesserstrasse 13 D Karlsruhe alexander.colsmann@kit.edu References S. Gärtner et al., Adv. Mater., doi: /adma (2014) F. Nickel et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, doi: /j.solmat (2014) J. Czolk et al., Adv. Energy Mater. 3 (2013) A. Colsmann et al., Adv. Energy Mater. 1 (2011) Dr. Alexander Colsmann
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