Empa will flexible PV-Zellen industriell herstellen

Dübendorf, Schweiz – Im Rahmen des im November 2012 gestarteten EU-Forschungsprojektes "TREASORES" erhalten die insgesamt 14 Projektpartner in den nächsten drei Jahren gut neun Millionen Euro, um günstige Produktionstechnologien für großflächige organische Elektronik z.B. für Lichtpaneele und Solarzellen zu entwickeln. Koordiniert wird TREASORES von Frank Nüesch, Leiter der Abteilung "Funktionspolymere" bei der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa). Wie Empa nun mitteilt, fand im November die Auftaktveranstaltung im Rahmen des Projektes statt. Beteiligt sind daran u.a. Hochschulen, Forschungsinstitute, multinationale sowie kleine und mittlere Firmen. Die Aufgabe bestehe in den kommenden drei Jahren darin, Produktionstechnologien weiterzuentwickeln, mit denen sich großflächige organische Elektronik wesentlich kostengünstiger herstellen lässt.

Herstellung zukünftig im "roll-to-roll"-Verfahren

Photovoltaik-Paneele und organische Leuchtquellen werden bisher praktisch Stück für Stück produziert, zudem wird als Trägermaterial für die aktive organische Schicht meist noch Glas verwendet, was die Paneele starr, schwer und dadurch schlecht handhabbar macht. Auf lange Sicht sollen Photovoltaikelemente oder Leuchtelemente im so genannten "roll-to-roll"-Verfahren hergestellt werden. Dabei wird ein flexibles Trägermaterial aus billigem Kunststoff ab Rollen abgewickelt und praktisch "endlos" mit organischen aktiven Schichten auf Farbstoff– und Polymerbasis versehen. Die fertigen Bahnen können ebenfalls wieder aufgerollt werden.

Leitfähige, transparente und flexible Substrate fehlen

Dieser Produktionsprozess läuft heute bereits im Labor und im kleinen industriellen Maßstab, ist jedoch noch einiges von der großindustriellen Fertigung entfernt. Das hohe Produktionstempo und die im Vergleich zum heute üblichen Silizium billigen Ausgangsmaterialien werden es erlauben, wesentlich günstigere Photovoltaikelemente als bisher herzustellen. Wie das Empa mitteilt, fehlen derzeit jedoch noch leitfähige, transparente und flexible Substrate, die mit dem "roll-to-roll"-Prozess kompatibel sind. Die heute verwendeten Polymerfolien werden unter hohem Energieaufwand mit leitfähigen Metalloxiden beschichtet. Diese leitfähige Schicht werde jedoch nach mehrmaliger Biegung brüchig.