Gips-Schüle-Forschungspreis 2015

Umweltfreundliche Herstellung organischer Solarzellen

Der mit 50000 Euro dotierte Gips-Schüle-Forschungspreis 2015 geht an das Forschungsprojekt „Nanopartikel für eine umweltfreundliche Herstellung von organischen Solarzellen“ des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Kooperation mit der MJR PharmJet GmbH.

Das neue Herstellungsverfahren für organische Solarzellen haben Stefan Gärtner (links) und Alexander Colsmann (rechts) vom KIT mit einem Industriepartner entwickelt. (Foto: Markus Breig, KIT)

Ziel des Projekts, in dem Ingenieure, Physiker, Chemiker und Biologen gemeinsam forschen, sind kostengünstige Herstellungsverfahren für neuartige Solarzellen ohne gesundheitsschädliche Lösemittel. „Die Photovoltaik ist ein wichtiger Baustein für die Stromversorgung aus erneuerbaren Energien – die derzeitigen Wachstumsraten legen nahe, dass ihre Bedeutung in Zukunft noch deutlich zunehmen wird. Umso wichtiger ist es, hier bereits bei der Herstellung auf ‚grüne‘ Technologien zu setzen“, sagt der Präsident des KIT, Prof. Holger Hanselka.

„Das am KIT in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelte neuartige Verfahren ist nicht nur hochinnovativ, sondern ermöglicht auch eine nachhaltige und kostengünstige Produktion. Die Auszeichnung mit dem Gips-Schüle-Forschungspreis ist eine tolle Anerkennung für diese großartige Leistung.“

Sie sind leicht, flexibel und lassen sich in verschiedenen Farben fertigen: Organische Solarzellen bieten gegenüber herkömmlichen viele Vorteile und eröffnen vielfältige Anwendungsfelder und Gestaltungsmöglichkeiten. Bislang war für die Herstellung dieser Solarzellen – genauer für das Abscheiden von Schichten aus lichtabsorbierenden organischen Halbleitern – jedoch der Einsatz gesundheitsschädlicher Lösungsmittel nötig.

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Leicht, flexibel und umweltfreundlich: Die neuartigen Solarzellen haben viele Vorteile gegenüber herkömmlichen organischen Solarzellen. (Foto: Felix Nickl)

Die Forscher des KIT haben in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekte UNICORN in Zusammenarbeit mit der MJR PharmJet GmbH umweltfreundliche Prozesse für die Beschichtung und den Druck organischer Halbleiter entwickelt. „In unserem Verfahren dispergieren, das heißt verteilen, wir die Halbleiter als Nanopartikel in halogenfreien Lösemitteln wie Alkoholen“, erläutert Dr. Alexander Colsmann, der am Lichttechnischen Institut des KIT die Gruppe Organische Photovoltaik leitet.

„Der umweltverträgliche Herstellungsprozess trägt zudem maßgeblich zur Reduzierung der Kosten bei, so dass sich zum Teil aufwendige Sicherheitsmaßnahmen erübrigen“. Zudem erreichen die neuartigen nanopartikulären Solarzellen nahezu die Wirkungsgrade herkömmlicher organischer Solarzellen.

„Überzeugt hat die Jury die Umweltfreundlichkeit der Herstellung, einschließlich eines geringeren ‚CO2-Fußabdrucks‘ und die Tatsache, dass die Ergebnisse bereits hochrangig publiziert werden konnten und auf Kongressen reüssiert haben. Das vorgeschlagene Verfahren wird nach Auffassung der Jury die Produktionsverfahren organischer Solarzellen revolutionieren“, erläutert Jurysprecher und Aufsichtsratsmitglied der Gips-Schüle-Stiftung Prof. Peter Frankenberg.

Mit dem Gips-Schüle-Forschungspreis zeichnet die Stiftung interdisziplinäre Forschungsprojekte mit hohem Innovationspotenzial aus, die von besonderem und nachhaltigem Nutzen für die Gesellschaft sind. Die Stiftung verleiht den Preis zum zweiten Mal, anlässlich des 50-jährigen Stiftungsjubiläums ist er mit 50000 Euro dotiert. Dr. Alexander Colsmann, Gruppenleiter Organische Photovoltaik am KIT, Stefan Gärtner (M.Sc.), wissenschaftlicher Mitarbeiter am KIT und Dr. Bernd Baumstümmler, Geschäftsführer der MJR PharmJet GmbH, nahmen die Auszeichnung bei der Jubiläumsfeier am 24.11. in Stuttgart entgegen. Der mit 15000 Euro dotierte Sonderforschungspreis für soziale Innovation geht an ein Projekt des Klinikums rechts der Isar der TU München, das Musizieren als Therapieform einsetzt.

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