{"id":136516,"date":"2024-01-04T07:02:00","date_gmt":"2024-01-04T06:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=136516"},"modified":"2023-12-20T08:56:19","modified_gmt":"2023-12-20T07:56:19","slug":"holzmaterialien-ermoglichen-zuverlassige-organische-solarzellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/holzmaterialien-ermoglichen-zuverlassige-organische-solarzellen\/","title":{"rendered":"Holzmaterialien erm\u00f6glichen zuverl\u00e4ssige organische Solarzellen"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Eines der in der Natur am h\u00e4ufigsten vorkommenden organischen Materialien – Lignin<\/a> – kann zur Herstellung stabiler und umweltfreundlicher organischer Solarzellen<\/a> verwendet werden. Forscher der Universit\u00e4t Link\u00f6ping und der K\u00f6niglichen Technischen Hochschule (KTH) haben nun gezeigt, dass unbehandeltes Kraftlignin zur weiteren Verbesserung organischer Solarzellen verwendet werden kann. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Advanced Materials ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n

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\"Computer-generated
\u00a9<\/strong> Chemie.de<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Sonnenlicht scheint derzeit eine der wichtigsten nachhaltigen Energiequellen zu sein. Herk\u00f6mmliche Solarzellen aus Silizium sind zwar effizient, ihre Herstellung ist jedoch energieaufw\u00e4ndig und kompliziert, und es k\u00f6nnen gef\u00e4hrliche Chemikalien freigesetzt werden. Organische Solarzellen sind daher zu einem wichtigen Forschungsgebiet geworden, da sie geringe Produktionskosten, ein geringes Gewicht und eine hohe Flexibilit\u00e4t aufweisen und daher vielseitig einsetzbar sind, z. B. in Innenr\u00e4umen oder an der Kleidung befestigt, um pers\u00f6nliche elektronische Ger\u00e4te zu betreiben.<\/p>\n\n\n\n

Ein Problem besteht jedoch darin, dass organische Solarzellen aus Kunststoff oder aus Erd\u00f6l gewonnenen Polymeren hergestellt werden. Obwohl sie organisch sind, sind sie also nicht so umweltfreundlich wie sie sein k\u00f6nnten.<\/p>\n\n\n\n

Forscher der Universit\u00e4t Link\u00f6ping und der KTH haben nun eine organische Solarzelle entwickelt, bei der ein Teil der Elektronentransportschicht, die mit der Kathode in der Solarzelle verbunden ist, aus so genanntem Kraftlignin besteht, das direkt aus Holzzellstoff gewonnen wird. Obwohl derzeit nur ein kleiner Teil der Solarzelle aus Lignin besteht, ist es das langfristige Ziel, eine Solarzelle zu bauen, die fast vollst\u00e4ndig aus Holzmaterialien besteht.<\/p>\n\n\n\n

“Wir wollen effiziente, zuverl\u00e4ssige, billige und umweltfreundliche Solarzellen bauen. Mit dieser Studie k\u00f6nnen wir zeigen, dass dies m\u00f6glich ist, und sie ist ein erster Schritt auf dem Weg, die heutigen erd\u00f6lbasierten Materialien durch holzbasierte Alternativen zu ersetzen”, sagt Mats Fahlman, Professor am Laboratory of Organic Electronics (LOE) der Universit\u00e4t Link\u00f6ping.<\/p>\n\n\n\n

In fr\u00fcheren Studien wurden chemisch modifizierte holzbasierte Materialien verwendet, um die Zuverl\u00e4ssigkeit bzw. Stabilit\u00e4t sowohl von organischen Solarzellen als auch von Solarzellen aus dem kristallinen Material Perowskit zu erh\u00f6hen. In ihrer k\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichten Studie verwendeten die Forscher aus Link\u00f6ping eine “rohe” Version von Lignin, das so genannte Kraftlignin, das bei der Papierherstellung direkt aus dem Holz gewonnen wird. Gemeinsam mit der KTH analysierten sie, welche molekulare Zusammensetzung von Lignin f\u00fcr diesen Zweck am besten geeignet ist.<\/p>\n\n\n\n

“Wir haben aus Kraftlignin ein Material bzw. einen Verbundstoff hergestellt, der die Kathodengrenzschicht bilden soll. Es stellte sich heraus, dass die Solarzelle dadurch stabiler wurde. Der Vorteil von Kraftlignin ist, dass es die F\u00e4higkeit hat, viele Wasserstoffbr\u00fccken zu bilden, was zur Stabilisierung der Solarzelle beitr\u00e4gt”, sagt Qilun Zhang, leitender Forschungsingenieur bei LOE.<\/p>\n\n\n\n

Organische Solarzellen sind bereits im Einsatz, vor allem f\u00fcr Innenanwendungen. Sie k\u00f6nnen auch Batterien in Sensoren und \u00e4hnlichen energiearmen Ger\u00e4ten ersetzen. Laut Mats Fahlman ist dies der erste Schritt auf den Markt f\u00fcr organische Solarzellen. Diese Technologie kann dann f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Anwendungen wie die reine Energieversorgung aufgestockt werden. Und die Herstellung aus Holzmaterialien w\u00fcrde die gesamte Solarzelle umweltfreundlicher machen.<\/p>\n\n\n\n

“Organische Solarzellen werden nie die effizientesten sein. Aber ihr Vorteil ist, dass sie ungiftig, nachhaltig und billig sind. Wenn sie einen Wirkungsgrad von 15-20 Prozent haben, ist das f\u00fcr die meisten Anwendungen mehr als genug”, sagt Mats Fahlman.<\/p>\n\n\n\n

ORIGINALVER\u00d6FFENTLICHUNG<\/h3>\n\n\n\n

Qilun Zhang, Tiefeng Liu, Sebastian Wilken, Shaobing Xiong, Huotian Zhang, Iuliana Ribca, Mingna Liao, Xianjie Liu, Renee Kroon, Simone Fabiano, Feng Gao, Martin Lawoko, Qinye Bao, Ronald \u00d6sterbacka, Mats Johansson, Mats Fahlman; “Industrial Kraft Lignin Based Binary Cathode Interface Layer Enables Enhanced Stability in High Efficiency Organic Solar Cells”; Advanced Materials, 2023-10-9<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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