Solarzellen und OLEDs im Rollendruck

Langfristig sollen flexible Solarzellen über Rolle-zu-Rolle-Druck-Anlagen großflächig hergestellt werden können. (Foto: NanoSYD)
Langfristig sollen flexible Solarzellen über Rolle-zu-Rolle-Druck-Anlagen großflächig hergestellt werden können. (Foto: NanoSYD)
19.12.2016

Solarzellen, dünn wie Folie und so biegsam, dass sie sich Haus- und Fahrzeugdächer oder Glasfronten großflächig ausrollen lassen, sind eines der langfristigen Ziele eines deutsch-dänischen Forschungsprojekts, das am 14. Dezember startet. Das „Innovationsprojektcenter RollFlex“ wird im Zeitraum 2016-2019 durch das EU-Förderprogramm Interreg Deutschland-Danmark mit rund 1,6 Mio. Euro gefördert.

Organische Solarzellen werden seit einigen Jahren vermehrt erforscht, denn sie besitzen ein großes Potenzial, da sie völlig neue Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumzellen aufweisen: mechanische Flexibilität, geringes Gewicht, niedrige Herstellungskosten sowie Semitransparenz. Für die Zukunft werden dadurch innovative Anwendungen denkbar.

Mit „RollFlex“ wollen die beteiligten Institute die Entwicklung der organischer Energietechnologie einen großen Schritt voranbringen. Im Zentrum der Aktivitäten entsteht im dänischen Sonderborg ein Labor, in dem Rolle-zu-Rolle-Druckanlagen erforscht und weiterentwickelt werden sollen.

Bei diesem Verfahren sollen die getesteten Materialien großflächig auf dünne Substrate wie flexibles Glas oder Plastikfilme gedruckt werden, zum Beispiel flexible Elektronik, organische Leuchtdioden (OLEDS) und Solarzellen. Daraus könnten neuartige Produkte für Beleuchtung, Displays oder Photovoltaik entwickelt werden.

Parallel dazu sollen im Reinraum der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) Nano- und Mikrostrukturen erforscht werden, um damit die Effizienz der organischen Solarzellen und OLEDs zu steigern.

„Durch das Rollflex-Projekt können wir exzellente Kompetenzen aus der Region zum Rolle-zu-Rolle-Druck und zur Optimierung von organischen Bauteilen bündeln. Mit dem Aufbau eines starken Netzwerks zwischen Süddänemark und Norddeutschland hoffen wir, Energietechnologie langfristig deutlich effizienter zu machen. Unser Kieler Reinraumlabor leistet hier einen wichtigen Beitrag“, so Martina Gerken, Professorin am Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik und Projektleiterin an der CAU.

In der Kieler CAU-Ausgründung FUMT R&D Functional Materials GmbH werden für das Projekt vor allem spezielle Folien mit Nanopartikeln erstellt. Sie sollen OLEDs und später auch organische Solarzellen vor Feuchtigkeit und Sauerstoff schützen. „Diese Schutzschicht ist bei organischen Technologien besonders wichtig. Sie verhindert chemische Prozesse, die die Lebensdauer von Solarzellen und OLEDs beeinträchtigen“, erklärt Dr. Ala Cojocaru, Projektleiterin bei FUMT. „Wir haben bereits aus einem anderen Forschungsvorhaben Erfahrungen mit Folien, die wir in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit einer funktionalen Beschichtung versehen haben. Für uns ist es hochinteressant, wie sich unsere Materialien für die Energiegewinnung nutzen lassen”, ergänzt Geschäftsführer Hartmut Schmidt-Niepenberg.

Volker Buddensiek

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