Kooperation
Flexible Elektronik für den ubiquitären Einsatz
Geringes Gewicht, mechanische Flexibilität, niedrige Kosten und Semitransparenz sprechen für flexible Solarzellen aus organischen Materialien, weil sie auf fast allen Flächen einsetzbar sind. Eine deutsch-dänische Forschungskooperation will ihnen und flexibler Elektronik zum Durchbruch verhelfen.
Ob Kleidung, Fenster, Gebäude, oder Fahrzeuge: alle verfügen über Oberflächen, auf denen mit passenden Solarzellen Energie gewonnen werden könnte. Das deutsch-dänische Forschungsprojekt »RollFlex« will die organische Energietechnologie voranbringen. Partner sind die Universität Kiel, die Kieler Ausgründung FUMT R& D Functional Materials GmbH, die dänische Firma Stensborg, zahlreiche deutsche und dänische Netzwerkpartner und die dänische Syddansk Universitet (SDU).
In Ihrem Labor sollen Rolle-zu-Rolle-Druckanlagen für flexible Solarmodule entwickelt werden, mit denen der Druck dünner Substrate auf flexible Oberflächen aus Plastik oder Glas möglich wird. Ziel ist, elektrische Bauteile wie flexible Elektronik, organische Leuchtdioden (OLED) und Solarzellen in Oberflächen zu integrieren, die in der Beleuchtung, in Displays oder der Solarenergiegewinnung Anwendung finden. Der Reinraum der Carl-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) dient der Entwicklung von Nano- und Mikrostrukturen, die die Effizienz organischer Solarzellen und OLEDS steigern.
Die Kieler erforschen zunächst, wie die unterschiedlichen Strukturen die Leuchtstärke von OLEDs beeinflussen. »Denn das Prinzip von OLEDs ähnelt, wenn auch genau gegensätzlich, dem, wie Solarzellen funktionieren«, erklärt Laborleiterin Dr. Sabrina Jahns »Die Erkenntnisse, die wir von den Zentimeter kleinen OLEDs und organischen Solarzellen erhalten, auf großflächig ausrollbare Bauteile zu übertragen, das ist die große Herausforderung für unser Forschungsprojekt.«
In der FUMT R&D werden Folien mit Nanopartikeln erstellt, die die OLEDs und 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.
Morten Madsen, Projektleiter an der SDU erklärt: »Es wird seit vielen Jahren zu organischen Solarzellen geforscht, aber wir registrieren jetzt ein gesteigertes Interesse von Seiten der Industrie. Die Unternehmen sehen einen eigentlichen Durchbruch nahen, in dem die Solarzellen so stabil und effizient sind, dass sie kommerziell eingesetzt werden können. So sind z.B. mehr Unternehmen aus der Fahrzeugindustrie an der Technologie interessiert.«
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