urn:nbn:de:hbz:468-20130312-112320-7 - Bergische Universität ...

2. Benzothiadiazol-basierte Polymere 21
Absorptionsmaximums, mit Copolymeren aus der Sila-CPDT-Einheit wurde ein
Wirkungsgrad von 5,9 % erreicht (mit Dodecyl-Seitenketten, M n = 22 000 g/mol). [56,58]
Ein anderer Ansatzpunkt sind die verwendeten Elektroden und der Aufbau der Solarzelle. Ein
Wirkungsgrad von 6,5 % wurde von A. J. Heeger et al. mit einer invertierten Tandem-
Solarzelle mit PCPDTBT und P3HT publiziert (I SC = 7,8 mA/cm², V OC = 1240 mV, FF =
0,67). [20] Durch die Kombination von Polymeren mit unterschiedlich großen Bandlücken in
einer Tandemsolarzelle können Photonen über einen größeren Wellenlängenbereich
absorbiert werden. Da sich bei den Single-Bulk-Heterojunction-Solarzellen gezeigt hat, dass
bei PCPDTBT/C 60 -PCBM-Solarzellen eine Schichtdicke größer als 130 nm negative
Auswirkungen auf Kurzschlussstrom, Füllfaktor und damit den Wirkungsgrad hat, bei
P3HT/C 70 -PCBM-Solarzellen der Wirkungsgrad aber bis zu einer Schichtdicke von etwa
200 nm ansteigt, wurde der invertierte Aufbau gewählt. Dabei wird das Polymer mit der
kleineren Bandlücke in der vorderen Solarzelle verwendet, deren aktive Schicht dünner ist als
die der hinteren Schicht. Das Energieschema des verwendeten Aufbaus ist in Abb. 18 gezeigt.
Abb. 18: Energiediagramm der PCPDTBT/P3HT-Tandem-Solarzelle [20]
Neben dem verwendeten Polymer, dem Aufbau der Solarzelle und den Elektrodenmaterialien
kann auch das Akzeptor-Material in der aktiven Schicht der Solarzelle verändert werden. Statt