Zur erfolgreichen Eindämmung des Klimawandels bei gleichzeitigem Erhalt der modernen und technologisch weit entwickelten Gesellschaft ist es enorm wichtig, nachhaltige und klimaschonende Energiequellen technisch so weit voranzubringen, dass sie wirtschaftlich rentabler sind als fossile Energiequellen. Nach vielen Jahren intensiver Forschung und Entwicklung haben die Stromgestehungskosten von Photovoltaik-Anlagen die der fossilen Energiequellen unterschritten (Stand 2018). Trotz dieses Erfolgs entwickelt sich die Photovoltaik stetig weiter, sowohl was die Steigerung der Effizienz als auch die Anwendungsmöglichkeiten betrifft. In Zukunft wird es verstärkt darum gehen, die Nachhaltigkeit der Photovoltaik noch weiter zu verbessern und integrierte Anwendungen zu identifizieren, durch die eine Steigerung der Energieerzeugung durch Solarzellen vom zunehmenden Flächenverbrauch entkoppelt wird. Diese beiden Aspekte lassen sich prinzipiell hervorragend durch die organische Photovoltaik adressieren. Das liegt zum einen an der bemerkenswerten Ökobilanz organischer Solarzellen, die für ihre Herstellung nur äußerst geringe Mengen an Energie und Material benötigen. Zum anderen konnte der lange Zeit relativ geringe Wirkungsgrad in den letzten 3-4 Jahren durch die Entdeckung neuer Molekülklassen, der sog. Nicht-Fulleren-Akzeptoren, deutlich, auf heute über 18 % gesteigert werden. Darüber hinaus ermöglichen einzigartige optische Eigenschaften die Erschließung neuartiger Anwendungsfelder wie die Integration in Gebäuden (Fenster) und in der Landwirtschaft (Gewächshäuser, Folientunnel, etc.) ohne zusätzliche Flächen zu benötigen. Um die dafür nötige Entwicklung zu beschleunigen, bedarf es Charakterisierungsmethoden, die die Analyse der den Wirkungsgrad limitierenden Faktoren ermöglichen. Eine in allen etablierten PV-Technologien sehr häufig eingesetzte Methode ist die Messung der (Photo-)Lumineszenz. Diese gibt unter anderem Aufschluss über die erreichbare Spannung einer Solarzelle und kann genutzt werden, um verschiedene Verlustmechanismen zu identifizieren. In der organischen Photovoltaik ist diese Messmethode bisher nur eingeschränkt zugänglich, da dort unter Beleuchtung gebundene Exzitonen gebildet werden, deren Lumineszenz das der daraus in einem Folgeschritt erzeugten freien Ladungsträger weitaus übertrifft. In meinen Vorarbeiten konnte ich zeigen, dass im Falle elektrisch injizierter Ladungsträger das Lumineszenzsignal tatsächlich in eine Spannung umgerechnet werden kann, die mit der elektrisch gemessenen Spannung übereinstimmt. Das zentrale Ziel des Promotionsvorhabens ist nun, bei optischer Anregung das Signal der Exzitonen vom Signal der freien Ladungsträger mittels Zeitauflösung zu separieren und damit Photolumineszenz als Methode in der organischen Photovoltaik - analog zu den anderen PV-Technologien – zu etablieren. Theoretisch ist dies möglich, da die Lebensdauer der Exzitonen im Bereich von 1 ns liegt, während die der freien Ladungsträger μs beträgt. Aufgrund parasitärer Lumineszenz, sowohl von optischen Komponenten im Messaufbau sowie vom Glassubstrat, war es bisher jedoch nicht möglich, diese Messungen vollständig durchzuführen. Der erste Schritt ist deshalb die Verbesserung und Erweiterung des Aufbaus, gefolgt von Messungen der photoaktiven Schichten sowie vollständigen Solarzellen. Ziel ist es dann, die strahlende Rekombination der freien Ladungsträger unter Beleuchtung zu messen, zu analysieren und daraus die korrespondierende Spannung im photoaktiven Medium zu berechnen unabhängig von den elektrischen Kontaktschichten. Damit ließen sich Verluste an Kontaktflächen und Oberflächen bestimmen sowie das Alterungsverhalten genauer untersuchen. Damit möchte ich einen Beitrag dazu leisten, das große Potenzial der organischen Photovoltaik auszuschöpfen und damit Anwendungen zu ermöglichen, die sowohl dem Klimaschutz als auch der Adaption an den Klimawandel dienen.