Marktreif

Durchbruch für kostengünstige organische LED-Paneele und flexible Solarzellen

7. März 2016, 14:40 Uhr | Hagen Lang
© Fraunhofer FEP

Das EU- und Eigenmittel-finanzierte Projekt TREASORES hat Produktionsprozeese für transparente Elektroden und Barrierematerialien entwickelt und für die Industrieproduktion hochskaliert. Die Projektelektroden können künftig kostengünstig und ohne das seltene Indium produziert werden.

Drei der transparenten Elektroden werden bereits industriell produziert oder sollen in diesem Jahr auf den Markt kommen. Sie eignen sich besonders zur Herstellung der nächsten Generation von Lichtquellen und Solarzellen mittels Rolle-zu-Rolle-Fabrikation. Am Fraunhofer Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl und Plasmatechnik FEP in Dresden wurde eine Rolle mit OLED-Lichtquellen und Projekt-Logo auf einer dünnen Silberelektrode in einem solchen Rolle-zu-Rolle Prozess hergestellt. Dieses Verfahren wird künftig die Produktionskosten für Lichtquellen und Solarzellen sinken lassen. Sie benötigen jedoch, ebenfalls im TREASORES Projekt entwickelte, flexible und transparente Elektroden und wasserdichte Barrieren. Bereits heute sind diese Elektroden ebenso leistungsfähig wie aktuelle Elektroden, die auf Indium dotiertem Zinnoxid (ITO) basieren.

Die Produktionsverfahren zur Herstellung von Kunststofffolien, die verhindern, dass Sauerstoff und Wasserdampf in die organischen Bauteile eindringen und sie zerstören, wurden im Rahmen des Projektes ebenfalls entwickelt, getestet und hochskaliert. Die kostengünstigen Barrierefolien werden voraussichtlich von der Schweizer Firma Amcor Flexibles Kreuzlingen weiterentwickelt und vermarktet. Sie bieten die geforderte lange Lebensdauer. Die Kombination der Produktion von Barrieren und Elektroden an Stelle zweier separater Kunststoffsubstrate kann die Produktionskosten weiter reduzieren und die Bauteile dünner und flexibler gestalten.

Die wichtigste Herausforderung, die Barriere- und Elektrodensubstrate sehr flach, glatt und sauber herzustellen, ergab sich durch die Dünne der optoelektronisch aktiven Bauteile von wenigen hundert Nanometern. Schon kleine Oberflächendefekte und Staubpartikel können die Bauteileffizienz erniedrigen, die Lebensdauer verkürzen und zur Inhomogenität der Leuchtfläche führen. Frank Nüesch von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa leitete das TREASORES-Team aus neuen Firmen und sechs Technologieinstituten aus fünf Ländern. Er freut sich darauf, »noch in diesem Jahr die ersten kommerziellen Produkte aus dem Projekt auf dem Markt zu sehen.«

Michael Niggemann, CTO des Solarzellenherstellers Eight19 in Cambridge erklärt: »Das TREASORES Projekt war ein Erfolg für Eight19, da es wichtige Beiträge zur Senkung der Produktionskosten unserer Solarzellen lieferte. Wir haben damit einen entscheidenden Schritt hin zur Kommerzialisierung von organischen Solarzellen geschafft – basierend auf einer Technologie, die in Europa entwickelt wurde.« Das im November 2012 gestartete Projekt wurde mit 9 Millionen Euro von der Europäischen Union und weiteren 6 Millionen Euro aus Eigenmitteln der Projektpartner finanziert.

 


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