Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Umweltfreundliche Herstellung Organischer Solarzellen

16.04.2014

Umweltfreundliche Verfahren zur Herstellung von organischen Solarzellen mit neuen Materialien stehen im Fokus von „MatHero“. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte neue Projekt zielt darauf, den Wirkungsgrad von organischen Solarzellen zu verbessern, die Produktionskosten zu senken, die Lebensdauer zu erhöhen und die organische Photovoltaik damit wettbewerbsfähig zu machen. Dabei spielen „grüne“ Prozesse zur Materialsynthese und Beschichtung eine Schlüsselrolle. Die EU fördert „MatHero“ mit 3,5 Millionen Euro.

Organische Solarzellen können der Photovoltaik neue Märkte erschließen, denn die aus Kunststoffen bestehenden Solarzellen bieten viele Vorteile: Sie sind leicht, mechanisch flexibel, lassen sich in verschiedenen Farben fertigen und eröffnen damit vielfältige Anwendungsfelder und Gestaltungsmöglichkeiten.


Leicht, mechanisch flexibel und für viele Anwendungen geeignet: „Plastik-Solarzellen" haben verschiedene Vorteile. Foto: Alexander Colsmann, KIT

Überdies lassen sich organische Solarzellen in material- und energiesparenden Druckprozessen herstellen und eignen sich folglich für eine kostengünstige Produktion in hohen Stückzahlen. Um die organische Photovoltaik für den Massenmarkt tauglich zu machen, sind allerdings noch verschiedene Herausforderungen zu meistern:

So gilt es, die Effizienz der Energiewandlung zu verbessern, das heißt, den Wirkungsgrad der organischen Solarzellen auf deutlich über zehn Prozent zu steigern, sowie die Kosten der Materialsynthese zu senken und die Lebensdauer der Materialien und Module auf über zehn Jahre zu erhöhen.

Um diese Ziele zu erreichen, erforscht das europäische Projektkonsortium von „MatHero“ umweltfreundliche Prozesse für Materialsynthese, Beschichtung und Druck. Dabei werden die organischen Solarzellen aus chlorfreien Lösungsmitteln hergestellt.

„Der Einsatz umweltverträglicher Lösungsmittel ist entscheidend für die Kostensenkung, denn dadurch erübrigen sich aufwendige Sicherheitsmaßnahmen im industriellen Umfeld“, erklärt Dr. Alexander Colsmann vom Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT. Gemeinsam mit Christian Sprau koordiniert Colsmann das Projekt.

„MatHero – New materials for highly efficient and reliable organic solar cells” deckt die gesamte Wertschöpfungskette organischer Solarzellen ab: von Design und Synthese der eingesetzten Polymere über den Aufbau der Solarzellen und die Herstellung und Charakterisierung der Module bis hin zur Bewertung der Langzeit-Stabilität. Abschließend soll ein umweltfreundlich gedrucktes organisches Solarmodul für netzunabhängige Anwendungen enstehen.

In dem Konsortium arbeiten Physiker, Chemiker, Materialwissenschafter und Ingenieure interdisziplinär zusammen, um wissenschaftliche Grundlagen ebenso wie Fragen der Produktentwicklung zu erforschen. Die Wissenschaftler des KIT entwickeln neue Solarzellen-Architekturen und erforschen die Hochskalierung der Verfahren auf industrielle Maßstäbe. Dabei steht neben der Verbesserung des Wirkugnsgrades die Verwendung von umweltverträglichen Lösemitteln im Focus.

Die EU fördert „MatHero“ im 7. Rahmenprogramm mit 3,5 Millionen Euro. Zum Projektkonsortium gehören als Forschungseinrichtungen neben dem KIT das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Potsdam, das Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) in Frankreich and Acondicionamiento Tarrasense (LEITAT) in Spanien, als Industriepartner Advent Technologies SA in Griechenland, Arkema in Frankreich und Eight19 in England. Das Projekt startete Anfang 2014 und ist auf drei Jahre angelegt.

In der Energieforschung ist das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) eine der europaweit führenden Einrichtungen. Das KIT unterstützt die Energiewende und den Umbau des Energie-systems in Deutschland durch seine Aktivitäten in Forschung, Lehre und Innovation. Hier verbindet das KIT exzellente technik- und naturwissenschaftliche Kompetenzen mit wirtschafts-, geistes- und sozialwissenschaftlichem sowie rechtswissenschaftlichem Fachwissen.

Die Arbeit des KIT-Zentrums Energie gliedert sich in sieben Topics: Energieumwandlung, erneuerbare Energien, Energiespeicherung und Energieverteilung, effiziente Energienutzung, Fusionstechnologie, Kernenergie und Sicherheit sowie Energiesystemanalyse. Klare Prioritäten liegen in den Bereichen Energieeffizienz und erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netze, Elektromobilität sowie dem Ausbau der internationalen Forschungszusammenarbeit.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Das Foto steht in druckfähiger Qualität auf http://www.kit.edu zum Download bereit und kann angefordert werden unter: presse@kit.edu oder +49 721 608-47414.

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen

25.04.2017 | HANNOVER MESSE

RWI/ISL-Containerumschlag-Index: Kräftiger Anstieg setzt sich fort

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen

Pharmacoscopy: Mikroskopie der nächsten Generation

25.04.2017 | Medizintechnik