Sogenannte organische Solarzellen beflügeln schon seit einiger Zeit die Phantasie von Wissenschaftlern und Managern. Denn sie bringen gleich drei große Vorteile mit sich: Sie sind dünn, elastisch und können vergleichsweise preiswert produziert werden. Letzteres liegt vor allem daran, dass für die Herstellung deutlich weniger Energie benötigt wird. Noch aber lässt der große Durchbruch auf sich warten. Der Grund: Die Effizienz liegt selbst unter Laborbedinungen noch deutlich niedriger als bei Solarzellen mit anorganischem Halbleitermaterial. In der Forschung werden daher regelmäßig neue organische Halbleiter getestet, um weitere Verbesserungen zu erreichen. Der Aufwand ist allerdings beträchtlich. Denn es dauert mehrere Monate eine einzelne Substanz im Labor zu synthetisieren und zu testen. Forscher der TU München setzen daher nun auf die Hilfe von künstlicher Intelligenz.


Robuste und leitfähige organische Halbleiter werden gesucht

Konkret nutzen sie Algorithmen, die in Datenbanken nach bestimmten Mustern suchen. So erstellten sie eine Liste mit insgesamt 64.000 organischen Halbleitern. Diese alle im Labor zu testen würde Jahre in Anspruch nehmen. Der Algorithmus kann stattdessen eine erste Einteilung vornehmen. So sucht er automatisiert nach Molekülen, die zum einen über eine hohe Leitfähigkeit verfügen. Gleichzeitig müssen sie aber auch robust und chemisch kompatibel sein. Dadurch wird der Forschungsaufwand der Wissenschaftler deutlich verringert. Denn sie müssen nun nicht mehr alle 64.000 mögliche organische Halbleiter testen, sondern können sich auf die vielversprechendsten Verbindungen konzentrieren. Allerdings gilt auch weiterhin: Ob sich die Verbindungen dann tatsächlich für organische Solarzellen eignen, zeigen erst die Experimente im Labor.


Die Zahl der möglichen Kombinationen ist riesig

Diese wiederum nehmen immer noch einiges an Zeit in Anspruch, sodass bisher noch keine konkreten Erfolge des neuen Ansatzes vermeldet werden konnten. Zumal es zwischen den einzelnen Molekülen auch noch einmal zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten gibt, die dann wiederum neue Eigenschaften mit sich bringen. Bis die perfekte Lösung gefunden wurde, dürfte also trotz der künstlichen Intelligenz noch einiges an Zeit vergehen. Allerdings könnte die Forschungsarbeit nicht nur Vorteile für neue organische Solarzellen mit sich bringen, sondern auch in anderen Bereichen zu Verbesserungen führen – etwa bei der Herstellung von Displays oder bei der Produktion von lichtemittierenden Dioden (OLED).

Via: FAZ

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