Photovoltaikzellen aus organischen Verbindungen bieten gegenüber herkömmlichen Solarzellen einige Vorteile: Sie sind leicht, extrem dünn und flexibel formbar. Darüber hinaus ist ihr produktionsbedingter CO2-Fußabdruck relativ klein. Thomas Rath vom Institut für Chemische Technologie von Materialien möchte mit seiner Forschung den Wirkungsgrad und die Haltbarkeit organischer Solarzellen weiter erhöhen. Für seinen innovativen Forschungsansatz ist er nun von der alpha+ Stiftung des Wissenschaftsfonds FWF mit dem „Zero Emissions Award“ ausgezeichnet worden und erhält eine projektgebundene Förderung von 460.000 Euro. Ebenfalls eine Auszeichnung erhielt Felix Panis: Der Chemiker von der Universität Wien untersucht Moore und ihre Fähigkeit, CO2 zu speichern. Seine Forschung bekommt eine Unterstützung von 348.000 Euro.
Mit dem „Zero Emissions Award“ fördert die alpha+ Stiftung Forschungsprojekte, die Wissenslücken im Bereich der Energiewende schließen oder neue vielversprechende Ansätze verfolgen. Jährlich können dafür rund 900.000 Euro ausgeschüttet werden. Die Förderungen basieren auf einer Spende des US-Unternehmers Patrick S. Dumont an die alpha+ Stiftung.
Das Potenzial organischer Solarzellen erweitern
In den vergangenen Jahren hat sich der Wirkungsgrad organischer Solarzellen auf über 19 Prozent verbessert, was vor allem auf neue Absorbermaterialien zurückzuführen ist. An diesem Punkt setzt Thomas Rath in seinem Forschungsprojekt an: Sein Ziel ist es, die Eigenschaften halogenierter Absorbermaterialien in verschiedenen Solarzellenarchitekturen zu erforschen, um das volle Effizienz- und Stabilitätspotenzial organischer Solarzellen auszuschöpfen. In seiner Forschung setzt er auf einen interdisziplinären Ansatz, der Aspekte der Materialchemie, Bauelemente-Physik und der Charakterisierung im Nanobereich mittels analytischer Elektronenmikroskopie beinhaltet. Auf diesem Weg analysiert er die Halogenakkumulation, die beteiligten Materialien, Reaktionen und Prozesse sowie deren Auswirkungen. Diese Untersuchungen sind die Grundlage für ein erweitertes Verständnis möglicher Reaktionen einer Solarzelle auf verschiedene Bedingungen während des Betriebs. Darauf aufbauend lassen sich Designansätze für organische Absorbermaterialien der nächsten Generation erarbeiten. Das soll eine weitere Steigerung des Wirkungsgrads und eine Verbesserung der Langzeitstabilität organischer Solarzellen ermöglichen.
„Forschung an neuen Solarzellentechnologien und -materialien kann Photovoltaik, eine der wichtigsten Säulen einer nachhaltigen Energieversorgung, in Zukunft noch vielseitiger und effizienter einsetzbar machen. Mit meinem Forschungsprojekt möchte ich dazu beitragen, den Grundstein für eine neue Generation organischer Solarzellen zu legen“, beschreibt Thomas Rath sein Forschungsprojekt.
Jetzt für den Zero Emissions Award 2025 einreichen:
Forschende von Universitäten und außeruniversitären Forschungsstätten können laufend klimarelevante Projekte beim Zero Emissions Award einreichen, die sich mit einem der folgenden drei Bereiche auseinandersetzen:
- Grundlagenforschung aus allen wissenschaftlichen Disziplinen, um Innovationen im Bereich erneuerbare Energien und Energiewende anzustoßen,
- Grundlagenforschung für Technologien, die zum Gelingen der Energiewende beitragen, oder
- Grundlagenforschung im Bereich der Verhaltensforschung zum Einsatz erneuerbarer Energien.
