Die Hauptzielsetzung dieser Dissertation lag in der Erarbeitung und Bereitstellung grundlegender Informationen was die Entwicklung und Charakterisierung thermotroper Schichten für die Anwendung als Überhitzungsschutzelement in Sonnenkollektoren betrifft. Spezielles Augenmerk wurde auf den Aufbau eines fundierten Verständnisses der physikalischen Zusammenhänge zwischen Materialzusammensetzung sowie morphologischer Parameter und den Überhitzungsschutzeigenschaften thermotroper Materialien gelegt. Dazu wurden bestehende, auf Basis polymerer Werkstoffe hergestellte, thermotrope Materialien hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz in Sonnenkollektoren evaluiert, thermotrope Prototyp-Schichten für Kollektoranwendungen unter besonderer Berücksichtigung polymerphysikalischer Aspekte konzipiert und entwickelt, thermotrope Prototyp-Schichten hinsichtlich relevanter morphologischer Parameter und Anwendungseigenschaften charakterisiert, Struktur-Eigenschaftskorrelationen zwischen Materialzusammensetzung und den Überhitzungsschutzeigenschaften thermotroper Prototyp-Schichten erarbeitet und theoretische Modellrechnungen zur Untersuchung des Einflusses der thermotropen Prototyp-Schichten auf die Effizienz eines Vollkunststoffkollektors durchgeführt. Die Evaluierung unterschiedlicher thermotroper Schichten ergab, dass vor allem thermotrope Systeme mit fixen Domänen (TSFD) das größte Entwicklungspotenzial für Überhitzungsschutzanwendungen in Sonnenkollektoren auf. In TSFD sind Streudomänen (so genannte thermotrope Additive), welche eine sprunghafte Änderung ihres Brechungsindex bei Erreichen eines Temperaturschwellwerts aufweisen, statisch in einem Matrixmaterial (im Allgemeinen ein Duromer) dispergiert. Im hergestellten TSFD Prototyp-Schichten zeigten im ungeschalteten Zustand eine hemisphärische solare Transmission zwischen 76 und 87%. Schalttemperaturen zwischen 40 und 80°C wurden ermittelt. Der Übergangstemperaturbereich variierte zwischen 10 und 25 K. Im geschalteten Zustand wurden hemisphärische solare Transmissionsgrade zwischen 62 und 85% detektiert. Die Überhitzungsschutzeigenschaften der thermotropen Schichten wurden durch Matrixmaterialien mit einer hohen Vernetzungsdichte und niedrigen Kettensegmentbeweglichkeit, Brechungsindexunterschiede zwischen Matrix und Additiv >0.04, eine gleichmäßige Additivverteilung über die Schichtdicke und Streudomänen in Form gekrümmter Plättchen bzw. Scheiben mit einer Dicke