Seit ihrer Entdeckung im Jahre 1991 und 1994 durch Iijima, haben einzel- und mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (engl.: SWCNTs und MWCNTs) auf Grund ihrer einzigartigen mechanischen (höhere Zugfestigkeit als Stahl), optischen (mehrere exzitonische Übergänge) und elektrischen (intrinsische Mobilität von 105 cm2 V−1 s−1) Eigenschaften großes Interesse in der Forschungsgemeinschaft geweckt. Diese herausragenden Eigenschaften können nur dann gezielt genutzt werden, wenn das schwarze Nanoröhrenpulver, welches während der Produktion anfällt, weiter aufbereitet wird, um die in etwa 2/3 halbleitenden und 1/3 metallischen Nanoröhren von verbliebenen katalytischen Partikeln, Kohlenstoffrückständen oder defekten Nanoröhren zu trennen. Nach einer ersten Aufbereitung ist es unerlässlich die Nanoröhren aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften weiter zu trennen, um sie beispielsweise in einem Transistor als Kanaloder Elektrodenmaterial einsetzen zu können. Für optoelektronische Anwendungen, z.B. im Bereich der Photonenemitter oder Solarzellen, hingegen kann es von Vorteil sein halbleitende SWCNTs anhand ihrer einzigartigen Absorptionseigenschaften (abhängig von der Chiralität der SWCNT) zu trennen, so dass alle Kohlenstoffnanoröhren den gleichen optischen Übergang haben (sowohl im infraroten, als auch im visuellen und ultravioletten Bereich). Erst durch die Errungenschaft Nanoröhren mit gewünschter optischer Bandlücke gezielt zu sortieren und anreichern zu können, haben sich mehrere Möglichkeiten eröffnet den Absorptionsbereich klassischer Solarzellen zu erweitern oder gar gezielt zu gestalten; beispielsweise kann durch sorgfältige Wahl bestimmter Chiralitäten das Sonnenspektrum im visuellen oder infraroten Bereich optimal ausgenutzt werden. Um die Vision von gezielter Lichtabsorption in die Tat umzusetzen, sind große Mengen aufbereiteter und nach elektrischer Eigenschaft und Chiralität getrennter SWCNTs nötig. In dieser Dissertation werden mit Hilfe von automatisierter Gel-Permeations-Chromatographie polymerfreie Kohlenstoffnanoröhren einer Chiralität im Milligramm Bereich sortiert, wobei die Diffusionslänge der Exzitonen nicht durch ein umgebendes Polymer beschränkt wird. Durch geschickte Wahl von Temperatur, Tensidkonzentration und Eluent können unterschiedlich gefärbte Lösungen erhalten werden, deren Nanoröhren entweder nach elektrischer Eigenschaft, Chiralität oder beidem getrennt wurden. Um interne Kurzschlüsse zu vermeiden dürfen Nanoröhren die in Solarzellen Verwendung finden nur einen Bruchteil und bestenfalls gar keine metallischen SWCNTs enthalten. Es ist deshalb unerlässlich die erhaltenen Nanoröhrenlösungen schnell und verlässlich auf ihren metallischen Gehalt und die Chiralitäten der gelösten SWCNTs hin zu untersuchen. Eine Möglichkeit diese Untersuchung vorzunehmen ist die optische Absorptionsspektroskopie. Im Laufe dieser Dissertation wurde ein auf MATLAB® basierendes Programm entwickelt, mit dem ii mehrere Herausforderungen der optische Absorptionsspektroskopie gelöst werden können; u.a. das Abziehen verschiedener Hintergründe, die Wahl unterschiedlicher Linienprofile, die Berechnung der Spektrenentfaltung des zweiten, ersten oder beider Absorptionsbereiche oder das Berücksichtigen zusätzlicher metallischer SWCNTs, das die Berechnung der metallischen oder halbleitenden Reinheit der Nanoröhrenlösung erlaubt. Durch Erhalt des spektralen Gewichts jeder einzelnen Chirlität in Lösung können auch breite und überlappende Absorptionsspektren von SWCNT Filmen zuverlässig in Anteile einzelner Nanoröhren aufgeteilt werden. Nach erfolgreicher Anreicherung und Charakterisierung einzelner Chiralitäten, werden großflächige Filme aus (6,5)er SWCNTs mit einheitlicher Morphologie mit Hilfe von „evaporationsgetriebener Selbstfertigung“ hergestellt. Die dadurch erhaltenen Nanoröhrenfilme werden mittels eines im Rahmen dieser Dissertation entwickeltem Übertragungsprozess, der die Zersetzung von hygroskopischen Schichten verhindert, in einer organischen Solarzelle integriert. In Kombination mit dem Fulleren C60 bilden die Nanoröhren eine zweilagige organische Solarzelle mit rein kohlenstoffhaltigem Donator- und Akzeptor-Paar. Transfer-Matrix-Berechnungen (engl.: TMC) werden eingesetzt, um die Lichtintensität an der Kontaktfläche von SWCNTs und C60 zu maximieren und um dadurch gezielt die Stromerzeugung durch den ersten (im Infraroten), den zweiten (im Visuellen) oder beide Absorptionsbereiche der Kohlenstoffnanoröhren zu erhöhen. Die Zuverlässigkeit dieses Ansatzes wird mit Hilfe einer umfangreichen Parameterstudie überprüft, wobei Spitzenwerte der internen Quanteneffizienz (IQE) von 86 % im Bereich des ersten Absorptionsbereichs der Nanoröhren erzielt werden. Erst durch das Entwickeln einer zuverlässigen Solarzellenarchitektur, mit der sich hohe IQE Werte für SWCNTs mit kleinem Durchmesser erzielen lassen, kann die Machbarkeit von transparenten Solarzellen mit Nanoröhren großen Durchmessers (kleine Bandlücke) in Verbindung mit C60 getestet werden. Hierfür werden organische Solarzellen sowohl mit SWCNTs einzelner Chiralität und großem Durchmesser als auch mit Mixturen unterschiedlichster Durchmesser gebaut. Durch sorgsame Spektrenentfaltung von Absorptionsmessungen einzelner Nanoröhrenfilme und der dazugehörigen externen Quanteneffizienzmessungen, wird der größte SWCNT Durchmesser ermittelt für den kein Strom mehr erzeugt werden kann und dessen IQE folgerichtig 0 % ist. Die zugrunde liegenden Zusammenhänge für einen nach oben hin beschränkten Durchmesser werden diskutiert und mögliche Strategien aufgezeigt, um den Bereich nutzbarer Kohlenstoffnanoröhren über die Grenze der (8,6)er SWCNT (Durchmesser 0.95 nm) hinaus zu erweitern.