Erste Solarzelle aus hochgeordneten Molekülgerüsten

Forscher am KIT haben ein neuartiges Material entwickelt, das sich für die Photovoltaik eignet. Erstmals wurde auf der Basis von metall-organischen Gerüstverbindungen (MOF) eine funktionsfähige, aus einer einzelnen Komponente bestehende organische Solarzelle hergestellt. Das Material ist hoch-elastisch und könnte auch als flexible Beschichtung von Kleidung und verformbaren Bauteilen genutzt werden. Die Fachzeitschrift Angewandte Chemie widmet diesem Erfolg ihre Titelseite.

Metallorganische Verbindungen – Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs – bestehen aus zwei Grundelementen, metallischen Knotenpunkten und organischen Molekülen, die wie Bausteine zu mikroporösen, kristallinen Materialien zusammengesetzt werden. Die MOFs genießen seit gut einem Jahrzehnt besonderes Forschungsinteresse, weil sich ihre Funktionalität durch Variation der Bausteine anpassen lässt. So ist es möglich eine Vielzahl von Eigenschaften des Materials zu ändern.

Eine Wissenschaftlergruppe unter Federführung des KIT hat jetzt MOFs hergestellt, bei denen Porphyrine als Baustein eingesetzt werden. Diese porphyrin-basierten MOFs haben hochinteressante photophysikalische Eigenschaften: Neben einer hohen Effizienz in der Erzeugung von Ladungsträgern wird eine hohe Ladungsträger-Beweglichkeit beobachtet.

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afr, 18.06.2015