DFG-Kolloquium im SPP 1355 "Elementarprozesse der organischen Photovoltaik"

Projektbeschreibung:

Die Photovoltaik, d.h. die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie ist eine besonders attraktive Form regenerativer Energieversorgung. Allerdings ist sie trotz langjähriger Anstrengungen in Forschung und Entwicklung noch wesentlich zu teuer. Organische Solarzellen könnten prinzipiell aufgrund des extrem geringen Materialverbrauchs und der vergleichsweise preisgünstigen Materialien und Herstellungsverfahren preiswert sein. Auch die mechanische Flexibilität organischer Solarzellen bietet ein sehr breites und großflächiges Anwendungsspektrum.
Aufgrund immer noch deutlich zu niedriger Wirkungsgrade (um 5 Prozent für Laborzellen) und ungeklärter Fragen wie der Langzeitstabilität sind organische Solarzellen jedoch von einer breiten Anwendung noch weit entfernt. Um eine solche Anwendung zu erreichen, müssen noch grundlegende Fragen und Elementarprozesse der organischen Photovoltaik geklärt werden, die Inhalt dieses Schwerpunktprogramms sind: Wie kann der Wirkungsgrad gesteigert werden? Welche elementaren elektro-/photochemischen Prozesse begrenzen die Lebensdauer? Welche neuen Materialklassen können als Absorber- und Transportmaterialien eingesetzt werden? Das Schwerpunktprogramm fokussiert dabei auf neue Materialien für organische Festkörpersolarzellen, den Zusammenhang zwischen photophysikalischen und morphologischen Eigenschaften von Schichten und den Einfluss der Oberflächen. Auch die Modellierung aller Elementarprozesse in Solarzellen und neue Ansätze für ihre Struktur werden erforscht. In diesem Schwerpunktprogramm soll also nicht eine Optimierung im Sinne der anwendungsorientierten Forschung im Vordergrund stehen, sondern es sollen die grundlegenden Fragen und das Verständnis der Elementarprozesse sowie das Auffinden neuer Materialklassen und Konzepte im Vordergrund stehen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen kann dann eine anwendungsorientierte Forschung auf die konkrete Steigerung der Wirkungsgrade und Lebensdauer ausgerichtet werden.
Das Schwerpunktprogramm soll die Forschung zu organischen Solarzellen in Deutschland auf eine neue Grundlage stellen. Es soll auch dazu beitragen, das in ungewöhnlichem Maße interdisziplinäre Forschungsgebiet über die Grenzen der Disziplinen Chemie, Physik, Materialwissenschaften und Elektrotechnik hinweg zu stärken und die erwähnten fundamentalen Fragen aufzuklären.