DE102007009995A1 - Organische Solarzelle - Google Patents

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Abstract

Für eine organische Solarzelle, aufweisend zwei Elektroden und zwischen diesen angeordnet mindestens eine mindestens zwei Teilschichten aufweisende photoaktive Schicht, von denen mindestens eine Teilschicht Elektronen abgibt (Donator) und mindestens eine andere Teilschicht Elektronen aufnimmt (Akzeptor), wobei zwischen jeweils einer Elektrode und der photoaktiven Schicht eine Zwischenschicht angeordnet ist, wird eine Anordnung angegeben, mit der eine höhere Effizienz und bessere Stabilität als mit bisher bekannten Solarzellenanordnungen erreicht werden soll. In der erfindungsgemäßen Anordnung ist die dem Lichteinfall zugewandte Kathode (Kath) als transparentes Fenster in einer Mehrschichtanomo- oder Heterostruktur derart zwischen der Kathode (Kath) und der Anode (An) ausgebildet, dass eine Trennung der Ladungsträger an zwei Grenzflächen erfolgt, die Elektronen aufnehmende Teilschicht (L<SUB>Akz</SUB>) der photoaktiven Schicht der Kathode (Kath) benachbart und die Elektronen abgebende Teilschicht (L<SUB>Don</SUB>) der photoaktiven Schicht der Anode (An) benachbart angeordnet. Die energetischen Eigenschaften der Materialien einer solchen Anordnung sind definiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine organische Solarzelle, aufweisend zwei Elektroden und zwischen diesen angeordnet mindestens eine mindestens zwei Teilschichten aufweisende photoaktive Schicht, von denen mindestens eine Teilschicht Elektronen abgibt (Donator) und mindestens eine andere Teilschicht Elektronen aufnimmt (Akzeptor), wobei zwischen jeweils einer Elektrode und der photoaktiven Schicht eine Zwischenschicht angeordnet ist.
  • Eine derartige Solarzelle ist beispielsweise in Appl. Phys. Lett., Vol. 79, No. 1, 2. July 2001, 126–128 beschrieben. Die dort beschriebene Solarzelle basiert auf einer CuPc-Donator-Teilschicht und einer C60-Akzeptor-Teilschicht für die photoaktive Schicht. Eine PEDOT:PSS-Pufferschicht ist zwischen der ITO-Schicht (Anode) und der CuPc-Teilschicht angeordnet, um eine bessere Anpassung des Fermi-Niveaus der ITO-Schicht an das HOMO-Niveau der CuPc-Schicht zu erreichen. Die BCP-Pufferschicht sichert den Transport der Elektronen von der C60-Schicht zur Al-Kathode und blockiert den Transport der Excitonen zur Kathode und verhindert damit die Rekombination. Eine Trennung der Ladungsträger, Elektronen und Löcher, die entsprechend in den Absorberteilschichten CuPc und C60 erzeugt werden, erfolgt bei dieser Anordnung an der Grenzfläche der beiden Teilschichten der photoaktiven Schicht.
  • In DE 103 26 546 A1 ist eine organische Solarzelle mit erhöhtem Parallelwiderstand beschrieben, die auf einer photoaktiven Schicht aus zwei molekularen Komponenten – einem Elektronendonator und einem Elektronenakzeptor – basiert, wobei dem Bereich der Elektronenakzeptoren eine Kathode und dem Bereich der Elektronendonatoren eine Anode zugeordnet ist. Zwischen zumindest einer der Elektroden und der photoaktiven Schicht ist eine Zwischenschicht mit asymmetrischer Leitfähigkeit angeordnet, deren Bandlücke größer oder gleich der Bandlücke der photoaktiven Schicht ist. Hierbei ist das Leitungsband der zwischen der aktiven Schicht und der negativen Elektrode angeordneten Schicht mit hoher Elektronenmobilität an das höchste besetzte Molekülorbital (HOMO) des Elektronenakzeptors und das Valenzband der zwischen aktiver Schicht und positiver Elektrode angeordneten Schicht mit hoher Löchermobilität an das niedrigste unbesetzte Molekülorbital (LUMO) des Elektronendonators angepasst ist. Für das Material der dem Lichteinfall zugewandten Elektrode wird beispielsweise Al, Cu, ITO angegeben. Diese Elektrode sollte vorzugsweise durchsichtig bzw. semitransparent sein und/oder eine Gitterstruktur aufweisen.
  • Eine Erhöhung der Effizienz und eine bessere Stabilität bei geringen Produktionskosten wird bisher über die Verbesserung der Technologien für die Herstellung bekannter organischer Solarzellenstrukturen angestrebt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine weitere Anordnung für eine organische Solarzelle anzugeben, mit der eine höhere Effizienz und bessere Stabilität als mit bisher bekannten Solarzellenanordnungen erreicht werden soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Solarzelle der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Danach ist:
    • – die dem Lichteinfall zugewandte Kathode als transparentes Fenster in einer Mehrschichtanordnung ausgebildet,
    • – die photoaktive Schicht als Homo- oder Heterostruktur derart zwischen der Kathode und der Anode ausgebildet, dass eine Trennung der Ladungsträger an zwei Grenzflächen erfolgt,
    • – die Elektronen aufnehmende Teilschicht der photoaktiven Schicht der Kathode benachbart und die Elektronen abgebende Teilschicht der photoaktiven Schicht der Anode benachbart angeordnet, wobei • das Minimum des Leitungsbandes der transparenten Kathode an der Grenzfläche zur photoaktiven Schicht derart zwischen dem HOMO- und dem LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht liegt, d. h. HOMOAkz ≤ CBMKath ≤ LUMOAkz, dass die Differenz der energetischen Lage des HOMO-Niveaus der Elektronen aufnehmenden Teilschicht und des Minimums des Leitungsbandes der transparenten Kathode mindestens der Dissoziationsenergie der schwach gebundenen Excitonen entspricht, d. h. |HOMOAkz – CBMKath| ≥ EExcDiss und gleichzeitig • die Differenz der energetischen Lage des Minimums des Leitungsbandes der transparenten Kathode und des LUMO-Niveaus der Elektronen aufnehmenden Teilschicht ausreichend für einen effektiven Transport der Elektronen von der Elektronen aufnehmenden Teilschicht zur Kathode ist, d. h. |LUMOAkz| – CBMKath| ≥ ETransp,
    • – die zwischen Kathode und dieser zugewandten Teilschicht angeordnete Zwischenschicht, der Elektronen aufnehmende Teilschicht, als eine erste Pufferschicht aus einem organischen Material mit einer für Licht mit Wellenlängen im UV-Bereich undurchlässigen Bandlücke als weitere Fensterschicht ausgebildet, wobei • das Minimum des Leitungsbandes der ersten Pufferschicht an der Grenzfläche Kathode und Elektronen aufnehmenden Teilschicht gleich hoch wie oder höher liegt als das Minimum des Leitungsbandes der Kathode, d. h. CBMKath ≤ CBMPuff1, und gleichzeitig • das Minimum des Leitungsbandes der Pufferschicht nicht höher liegt als das LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht, d. h. CBMPuff1 ≤ LUMOAkz oder • für sehr dünne Schichten bei Vorliegen des Tunneleffekts das Minimum des Leitungsbandes der Pufferschicht höher liegt als das LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht, d. h. LUMOAkz < CBMPuff1,
    • – die zwischen Anode (An) und dieser zugewandten anderen Teilschicht, der Elektronen abgebenden Teilschicht, angeordnete Zwischenschicht als zweite Pufferschicht ausgebildet und
    • – das Material der Anode (An) keine oder eine solch niedrige Barriere zur zweiten Pufferschicht (Puff2) aus dotiertem Material der zweiten Teilschicht (LDon) der photoaktiven Schicht bildet, dass die positiven Ladungsträger die Grenzfläche der zweiten Pufferschicht (Puff2) zur Anode (An) ohne Verluste passieren.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet eine effektive Trennung der Ladungsträger und deren Transport zu den Elektroden, wie im Folgenden ausgeführt werden soll.
  • Die Dissoziation der Excitonen erfolgt bei Lichteinfall in der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur an einer Grenzfläche – wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt –, sondern an beiden Grenzflächen der Elektronen aufnehmenden Teilschicht der photoaktiven Schicht. Das heißt, die Ladungsträgertrennung findet sowohl an der Grenzfläche der Elektronen aufnehmenden Schicht und der Kathode als auch an der anderen Grenzfläche der genannten Teilschicht und der die Elektronen abgebenden Teilschicht der photoaktiven Schicht statt, wodurch höhere Photoströme realisierbar sind. Die erfindungsgemäße Anordnung kann also auch als „bifacial structure" (zweiseitige Struktur) bezeichnet werden und nutzt das Streulicht in der vorgeschlagenen Schichtenfolge für eine effiziente Umwandlung. Die Ladungstrennung an den beiden erwähnten Grenzflächen erfolgt für die beiden Ladungsträgerarten – Elektronen und Löcher – in unterschiedliche Richtungen, d. h. jeweils in Richtung der Elektroden. Da die Excitonen an beiden Grenzflächen der Elektronen aufnehmenden Schicht dissoziiert werden, kann die Dicke dieser Teilschicht im Vergleich zu bekannten Solarzellen aus dem Stand der Technik vergrößert werden, d. h. um die selbe Anzahl von Ladungsträgern gemäß Stand der Technik mit einer Grenzfläche zu erhalten, kann in der erfindungsgemäßen Lösung diese Teilschicht dicker ausgeführt sein.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Material der Elektronen aufnehmenden Teilschicht C60 oder CuPcF16 und das der Elektronen abgebenden Teilschicht CuPc ist. Die Teilschichten können zur weiteren Verbesserung der Effizienz der Solarzelle auch hoch strukturierte Oberflächen aufweisen.
  • Die als transparentes Fenster in einer Mehrschichtanordnung ausgebildete Kathode ermöglicht durch Verwendung unterschiedlicher Materialien, d. h. Materialien, die unterschiedliche verbotene Zonen (Bandlücken) aufweisen, mittels unterschiedlicher Dicken die gezielte Einstellung eines elektrischen Feldes an der Kathode und damit die Einstellung der für den Transport der Ladungsträger notwendigen Austrittsarbeit.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Mehrschichtanordnung für die transparente Kathode als Zweischichtanordnung aus ZnO:Al/i-ZnO auszubilden. Diese Elektrode ist Indium-frei und in ihrer Herstellung billiger als ITO.
  • Das organische Material mit großer verbotener Zone der als Pufferschicht ausgebildeten weiteren Fensterschicht ist Alq3 (tris(8-hydroxyquinoline)aluminium) oder CBP (4,4'-N,N'-dicarbazolyl-biphenyl).
  • Durch die elektronische Struktur dieser organischen Pufferschicht wird eine bessere Anpassung der physikalischen und elektronischen Parameter der anorganischen Frontelektrode/Kathode an die der photoaktiven Schicht, der Absorberschicht, erreicht. Die Pufferschicht komplettiert die Fensterschicht der Solarzelle. Durch die Breite der verbotene Zone der Pufferschicht wird einfallendes Licht mit einer Wellenlänge im UV-Bereich „abgeschnitten". Da dieser Wellenlängenbereich verantwortlich für die Photodegradation von organischen Solarzellen ist, wird eine erhöhte Stabilität der Zellen erreicht.
  • Auf der Seite der Rückelektrode/Anode wird die Einstellung des für den Transport der Ladungsträger zur Anode notwendigen elektrischen Feldes durch die zweite Pufferschicht erreicht, die vorzugsweise aus dotiertem Material der dieser Elektrode benachbarten Teilschicht der photoaktiven Schicht gebildet ist. Hierdurch wird die Rekombination der Ladungsträger an der Grenzfläche photoaktive Schicht und Rückelektrode/Anode verringert, wodurch eine weitere Erhöhung der Photoströme realisierbar ist. Es ist vorgesehen, dass das Material der zweiten Pufferschicht CuPc:FeCl13 ist. Diese zweite Pufferschicht kann aber auch aus einem Material gebildet sein, das Löcher transportiert, Elektronen und Excitonen jedoch nicht.
  • Zur weiteren Verbesserung des Transports der Ladunsgträger weist das Material der Anode/Rückelektrode keine Barriere oder eine solche niedrige Barriere zur zweiten Pufferschicht auf, dass die positiven Ladungsträger ohne Verluste die Pufferschicht/Anode Grenzfläche passieren. Das Material der Rückelektrode/Anode kann Al, Ag, Ca, Mg oder Ca/Al, Mg/Al, Mg/Ag sein.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine mindestens semitransparente Anode vorgesehen. Mit einer transparenten Frontelektrode (Kathode) und einer semitransparenten Rückelektrode (Anode) kann die erfindungsgemäße organische Solarzelle aus beiden Richtungen (Front- und Rückseite) bestrahlt werden – nacheinader oder gleichzeitig. Damit wandelt die vorgeschlagene Solarzelle effektiv das einfallende Licht in elektrische Energie um (Innen- und Außenbeleuchtung).
  • Die erfindungsgemäße Solarzelle kann sowohl – wie oben bereits beschrieben – als Superstrat-Konfiguration (mit transparentem Träger, z. B. auf Glassubstrat sind die Fensterschicht, d. h. die transparente Kathode, die photoaktive Schicht und der Rückseitenkontakt angeordnet) realisiert sein, wobei in diesem Falle der Lichteinfall durch das Substrat erfolgt, – als auch als „übliche" Substrat-Konfiguration (Glassubstrat/Rückseitenkontakt/photoaktive Schicht (Absorber)/Fensterschicht) in einer invertierten Struktur realisiert werden. Im letzten Fall erfolgt der Lichteinfall durch die Fensterschicht. Das Material des „üblichen" Substrats – semitransparent oder nicht-transparent – kann auch metallisch oder kristallin oder ein Polymer und auch flexibel sein. Auch das Material des Superstrats ist relativ frei wählbar und kann je nach Anwendung ebenfalls ein Polymer oder kristallin und auch wiederum flexibel sein.
  • Die erfindungsgemäße Solarzelle kann auch als Tandemsolarzelle ausgebildet sein und weist dann zwischen zweiter Pufferschicht der Topzelle (1. Zelle) und photoaktive Schicht der Rückzelle (2. Zelle) eine Ladungsträgerrekombinationszone auf, die Rekombinationszentren (Edelmetallen (Au, Ag)-Nanocluster) eingebettet in eine ca. 50 Å dicke mit 5 Mol% (tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane) p-dotierte m-MTDATA (4,4', 4''-tris(3methyl-phenyl-phenyl-amino)triphenylamine)-Schicht oder in eine ca. 80 Å dicke mit (2,5-cyclohexadine-1,4-diylidene)-dimalononitrile dotierte MTDATA-Schicht (d. h. MTDATA:F4TCNQ-Schicht) enthält. An diese Schicht schließt sich eine zweite, wieder aus einer Elektronen aufnehmenden Teilschicht und einer Elektronen abgebenden Teilschicht bestehende photoaktive Schicht an. Die Materialien für die Teilschichten der zweiten photoaktiven Schicht weisen gleiche oder geringere Bandlücken auf als die der Teilschichten der ersten photoaktiven Schicht, damit das Absorptionsspektrum der Topzelle ergänzt oder ausgedehnt wird, um so einen breiten Absorptionsbereich für die Tandemzelle zu realisieren. Mindestens die Bandlücke der Elektronen abgebenden Teilschicht sollte geringer sein, damit Ladungsträger mit größerer Wellenlänge im Vergleich zur selben Teilschicht der ersten photoaktiven Schicht absorbiert werden. Das Material für diese Teilschicht kann ZnPc oder TiOPc oder ein anderes dem Stand der Technik nach bekanntes Material sein. Da die Teilschichten der erfindungsgemäßen Solarzelle sehr dünn ausgebildet sind und nicht alle Strahlung in der ersten Solarzelle absorbiert wird, dient die zweite Solarzelle somit der besseren Ausnutzung des einfallenden Lichtspektrums und führt zur Verbesserung des Wirkungsgrades.
  • Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel anhand einer Figur näher erläutert.
  • Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung der Schichtfolgen und ihrer elektronischen Struktur für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarzelle in einer Superstrat-Konfiguration mit einer photoaktiven Schicht in Heterostruktur.
  • Die Schichtenfolge in der Figur zeigt eine Fenster-Mehrschichtanordnung, die gebildet ist aus einer ZnO:Al-Schicht K1 mit einer Schichtdicke von ca. 400 nm, einer i-ZnO-Schicht K2 mit einer Schichtdicke von ca. 90 nm und einer ersten Pufferschicht Puff1 aus Alq3. Die Breite der verbotenen Zone von Alq3 liegt bei 2,7 eV (n-Typ), dieses Material ist in einer Dicke von ca. 10 nm aufgebracht.
  • Benachbart zu dieser ersten Pufferschicht Puff1, die elektromagnetische Wellen im UV-Bereich abschneidet, ist die Elektronen aufnehmende Schicht LAkz – hier aus C60 mit einem Bandgap von 1,7 eV bis 2,3 eV und einer Dicke zwischen 40 nm und 70 nm (n-Typ). Die dann folgende zweite Teilschicht der photoaktiven Schicht, die Elektronen abgebende Schicht LDon ist CuPC mit einer Dicke von ca. 15 nm bis 30 nm (p-Typ) und einem Bandgap von 1,7 eV.
  • Zwischen dieser Teilschicht LDon und der Anode An ist eine zweite Pufferschicht Puff2 aus CuPc:FeCl3 vom p-Typ in einer Dicke zwischen 5 nm und 10 nm angeordnet. Die Anode An ist aus Al gebildet.
  • Die Bandanpassung ist – wie bereits beschrieben – gemäß der Erfindung durch die verwendeten Materialien so realisiert, dass an den beiden Grenzflächen der Elektronen aufnehmenden Teilschicht LAkz der photoaktiven Schicht eine Trennung der Ladungsträger erfolgt. In der Figur sind die Elektronen mit ausgefüllten Kreisen schematisch dargestellt und die Löcher mit leeren Kreisen.
  • Fällt nun Licht auf die Kathode Kath der erfindungsgemäßen Anordnung, werden Ladungsträgerpaare (Elektronen-Loch-Paare/Excitonen) in den beiden Teilschichten LAkz, LDon der photoaktiven Schicht erzeugt. Die erfindungsgemäße Anordnung bewirkt die Ausbildung von elektrischen Feldern in dem vorliegenden Schichtsystem derart, dass diese Excitonen sowohl an die Grenzfläche Donator/Akzeptor als auch an die Grenzfläche Akzeptor/Kathode wandern, dort dissoziieren in Elektronen und Löcher und diese Ladungsträger dann zu den entsprechenden Elektroden transportiert werden (durch Pfeile dargestellt). Da die Trennung der Ladungsträgerpaare an zwei Grenzflächen erfolgt, die den energetischen Abständen – wie beschrieben – genügen, wird mit dieser Lösung ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad im Vergleich zu organischen Solarzellen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, erreicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10326546 A1 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Appl. Phys. Lett., Vol. 79, No. 1, 2. July 2001, 126–128 [0002]

Claims (17)

  1. Organische Solarzelle, aufweisend zwei Elektroden und zwischen diesen angeordnet mindestens eine mindestens zwei Teilschichten aufweisende photoaktive Schicht, von denen mindestens eine Teilschicht Elektronen abgibt (Donator) und mindestens eine andere Teilschicht Elektronen aufnimmt (Akzeptor), wobei zwischen jeweils einer Elektrode und der photoaktiven Schicht eine Zwischenschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die dem Lichteinfall zugewandte Kathode (Kath) als transparentes Fenster in einer Mehrschichtanordnung ausgebildet ist, – die photoaktive Schicht als Homo- oder Heterostruktur derart zwischen der Kathode (Kath) und der Anode (An) ausgebildet ist, dass eine Trennung der Ladungsträger an zwei Grenzflächen erfolgt, – die Elektronen aufnehmende Teilschicht (LAkz) der photoaktiven Schicht der Kathode (Kath) benachbart und die Elektronen abgebende Teilschicht (LDon) der photoaktiven Schicht der Anode (An) benachbart angeordnet ist, wobei • das Minimum des Leitungsbandes der transparenten Kathode (CBMKath) an der Grenzfläche zur photoaktiven Schicht derart zwischen dem HOMO- und dem LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) liegt, d. h. HOMOAkz≤ CBMKath ≤ LUMOAkz, dass die Differenz der energetischen Lage des HOMO-Niveaus der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) und des Minimums des Leitungsbandes der transparenten Kathode (CBMKath) mindestens der Dissoziationsenergie der schwach gebundenen Excitonen entspricht, d. h. |HOMOAkz – CBMKath|≥ EExcDiss und gleichzeitig • die Differenz (ETransp) der energetischen Lage des Minimums des Leitungsbandes (CBM) der transparenten Kathode (Kath) und des LUMO-Niveaus der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) ausreichend für einen effektiven Transport der Elektronen von der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) zur Kathode (Kath) ist, d. h. |LUMOAkz – CBMKath|≥ ETransp, – die zwischen Kathode (Kath) und dieser zugewandten Teilschicht angeordnete Zwischenschicht, der Elektronen aufnehmende Teilschicht (LAkz), als eine erste Pufferschicht (Puff1) aus einem organischen Material mit einer für Licht mit Wellenlängen im UV-Bereich undurchlässigen Bandlücke als weitere Fensterschicht ausgebildet ist, wobei • das Minimum des Leitungsbandes der ersten Pufferschicht (CBMPuff1) an der Grenzfläche Kathode (Kath) und Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) gleich hoch wie oder höher liegt als das Minimum des Leitungsbandes der Kathode (CBMKath), d. h. CBMKath≤ CBMPuff1, und gleichzeitig • das Minimum des Leitungsbandes der Pufferschicht (CBMPuff1) nicht höher liegt als das LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LUMOAkz), d. h. CBMPuff1 ≤ LUMOAkz oder • für sehr dünne Schichten bei Vorliegen des Tunneleffekts das Minimum des Leitungsbandes der Pufferschicht (CBMPuff1) höher liegt als das LUMO-Niveau der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LUMOAkz), d. h. LUMOAkz < CBMPuff1, – die zwischen Anode (An) und dieser zugewandten anderen Teilschicht, der Elektronen abgebenden Teilschicht (LDon), angeordnete Zwischenschicht als zweite Pufferschicht (Puff2) ausgebildet ist und – das Material der Anode (An) keine oder eine solch niedrige Barriere zur zweiten Pufferschicht (Puff2) aus dotiertem Material der zweiten Teilschicht (LDon) der photoaktiven Schicht bildet, dass die positiven Ladungsträger die Grenzfläche der zweiten Pufferschicht (Puff2) zur Anode (An) ohne Verluste passieren.
  2. Organische Solarzelle nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung der Ladungsträger an beiden Grenzflächen der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) der photoaktiven Schicht erfolgt.
  3. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtanordnung für die transparente Kathode (Kath) mindestens eine Zweischicht-Fensteranordnung aus ZnO:Al/i-ZnO aufweist.
  4. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Material der als weitere Fensterschicht ausgebildeten Pufferschicht (Puff1) Alq3 (tris(8-hydroxyquinoline)aluminium) ist.
  5. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Material der als weitere Fensterschicht ausgebildeten Pufferschicht (Puff1) CBP (4,4'-N,N'-dicarbazolyl-biphenyl) ist.
  6. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) C60 ist.
  7. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektronen aufnehmenden Teilschicht (LAkz) CuPcF16 ist.
  8. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektronen abgebenden Teilschicht (LDon) CuPc ist.
  9. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschichten (LAkz und LDon) hoch strukturierte Oberflächen aufweisen.
  10. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Pufferschicht aus dotiertem Material der Elektronen abgebenden Teilschicht (LDon) gebildet ist.
  11. Organische Solarzelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dotierte Material der zweiten Pufferschicht (Puff2) CuPc:FeCl13 ist.
  12. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Anode (An) mindestens semitransparent ist.
  13. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Anode ausgewählt ist aus Al, Ag, Ca, Mg oder Ca/Al, Mg/Al, Mg/Ag ist.
  14. Organische Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Tandemzelle mit einer Topzelle und einer Rückzelle ausgebildet ist, wobei zwischen Topzelle und Rückzelle eine Ladungsträgerrekombinationszone, die Rekombinationszentren eingebettet in dotierte 4,4',4''tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine (MTDATA) oder m-MTDATA-Schichten enthält, angeordnet ist und Topzelle und Rückzelle mindestens je eine photoaktive Schicht mit einer Elektronen aufnehmenden Teilschicht und einer Elektronen abgebenden Teilschicht aufweist.
  15. Organische Solarzelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien für die Teilschichten der zweiten photoaktiven Schicht gleiche oder geringere Bandlücken als die für die Teilschichten der ersten photoaktiven Schicht derart aufweisen, dass das Absorptionsspektrum der Topzelle ergänzt oder ausgedehnt wird.
  16. Organische Solarzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens die Bandlücke der Elektronen abgebenden Teilschicht der zweiten photoaktiven Schicht geringer ist als die selbe Teilschicht der ersten photoaktiven Schicht.
  17. Organische Solarzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektronen abgebenden Teilschicht der zweiten photoaktiven Schicht ZnPc oder TiOPc ist.
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