RollFlex Workshop auf der New Energy Husum 2018

Rolle-zu-Rolle Herstellung von Solarzellen und OLEDs

Am 16. März organisierte RollFlex im Rahmen des FURGY CLEAN INNOVATION-KONGRESSES 2018 einen Workshop auf der New Energy Husum 2018. Dieser gliederte sich in einen internen und einen externen Teil und hatte zum Ziel, den Dialog mit den Netzwerkpartnern und externen Firmen im Projekt zu stärken. Das Programm besteht aus Vorträgen von eingeladenen Sprechern, einer Präsentation der im Projekt entwickelten Demonstratoren und der Möglichkeit zum Austausch über zukünftige Kooperationen von RollFlex und der Industrie.

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17. JANUAR: Blocks and spheres, rods and coils; bending polymers into straight lines for photovoltaics

17. JANUAR: Blocks and spheres, rods and coils; bending polymers into straight lines for photovoltaics

Vortrag von Dr Roger C. Hiorns, IPREM, Frankreich

Mittwoch, 17. Januar 2018, SDU, Alsion, Raum U205, 17.00 Uhr

 

Abstract:

Organic photovoltaic devices are undergoing a steady revolution in efficiencies and stability. The 10% and 10‐year barriers for lab‐scale materials have long since been broken. A massive challenge remains, however, in transferring this exciting technology to the market place. For fast roll‐to-roll printing, polymers tick all the right boxes, including their applicability to ink‐based technologies. But trying to control their behaviour over large surfaces so that thin layers can be regularly formed is difficult. While large‐scale stabilities are good, large modules (>50 cm2) have efficiencies of around 6% at most, and when going to very large‐scale modules (>1 m2), 3 to 5% is more common.

Block copolymers have been known for decades to improve the structural strength and regularity of polymers. When cast from solution, they form microphase domains of the order of tens of nanometers due to the repulsive tendencies of the constitutive blocks. This scale is perfect for controlling excitonic formation and charge transfer through organic devices. This lecture will give a general introduction to block copolymers for organic photovoltaic devices and then look at some of recent advances in this field.

 

Vortrag über die Symbiose von urbanen Lebensräumen und Energiegewinnung

Am Dienstag, d. 16. Januar 2018 besucht Dr. Sebastian Meier von OPVIUS GmbH aus Nürnberg das RollFlex Center am Mads Clausen Institut, um im SDU Energy Club über die Symbiose von urbanen Lebensräumen und Energiegewinnung zu sprechen.

Sein Vortrag befasst sich mit den Energiegewinnungseigenschaften verschiedener Photovoltaik-Technologien im Zusammenhang mit realen Anwendungen und erklärt, warum das wenig damit zu tun hat, was man als „Leistungsumwandlungseffizienz“ bezeichnet. Darüber hinaus wird auch diskutiert, warum Organische Photovoltaik (OPV) die Enabler-Technologie für den Bau integrierter Photovoltaik (BIPV) ist und warum BIPV tatsächlich kein PV-Produkt mehr ist, sondern ein Baumaterial. Schließlich werden die jüngsten BIPV-Projekte, die OPVIUS kürzlich durchgeführt hat, im Detail vorgestellt.

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The Symbiosis of Urban Living Space and Energy Generation – Building Integrated Photovoltaics (BIPV)

Optoelektronik-Praktikum an der CAU

Optoelektronik-Praktikum an der CAU

Im Zuge des zwei Mal im Jahr stattfindenden Optoelektronik-Praktikums konnten Masterstudierende auch im Sommersemester 2017 selbständig organische Solarzellen (OPV) und organische Leuchtdioden konzipieren, herstellen und vermessen. Dieses Mal besuchten die Studierenden innerhalb eines Messtages die Örtlichkeiten des Mads Clausen Instituts an der SDU und konnten so die dänische Uni und ihre Verfahren zur OPV-Charakterisierung kennenlernen und ihre selbstgebauten Solarzellen untersuchen. Dieser Messtag wird nun fest in den Lehrplan integriert und soll so den grenzübergreifenden Austausch von Kompetenzen fördern.

Weitere Informationen zum Praktikum auf den Seiten der CAU.

Organische Optoelektronik in Fluoreszenzmesstechnik

Organische Optoelektronik in Fluoreszenzmesstechnik

OLED-OPV SensorWissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der CAU haben die Möglichkeit untersucht, organische Optoelektronik im Bereich der Messtechnik einzusetzen.Das Ziel ist es, in der Zukunft OLEDs und OPVs auf einem Chip zu integrieren und auf dieser Basis ein Lab-on-Chip-System zur Fluoreszenzdetektion zu entwickeln. In einem ersten Proof-of-Principle-Experiment wurden organische Leuchtdioden und organische Solarzellen in verschiedenen Designs auf einem Substrat im Reinraum des Kieler Nanolabors realisiert und erste Fluoreszenzmessungen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in einem Vortrag auf dem XXXI. Messtechnisches Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik vorgestellt (S. Jahns, J. Balke, A. F. Iwers, M. Gerken: Organic optoelectronics for lab-on-chip fluorescence detection, Proceedings AHMT 2017).

Simulationsmodell zeigt Auswirkungen von Gitterstrukturen auf Abstrahlcharakteristik einer OLED

Durch das Einbringen von Nano- und Mikrostrukturen in organische Solarzellen (OPV) und organische Leuchtdioden (OLED) möchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der CAU die Eigenschaften der Bauteile gezielt beeinflussen. Dafür wurde ein Simulationsmodell implementiert, mit dem der Einfluss von Gitterstrukturen auf die Abstrahlcharakteristik einer OLED untersucht werden kann. In einer ersten Studie wurde sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht, wie sich die Strukturen des Gitters, Absorptionseffekte innerhalb der nanostrukturierten OLED und die Schichtdicke der Kathode auf die Lichtauskopplung auswirken. Die Ergebnisse wurden in einem Vortrag auf der Konferenz International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications 2017 vorgestellt (H. Lüder, M. Bremer, M. Gerken, Simulation of nanostructured emission layers for tailoring the angular radiation pattern of OLEDs, Proceedings ICEAA 2017).

In-line Druck von Silberdünnschichten

Im Rahmen des RollFlex-Projekts hat Stensborg A / S eine neue Drucktechnologie entwickelt, die es ermöglicht, ultradünne Silberfilmbeschichtungen auf verschiedene Materialien wie z. Kunststofffolie und Glas aufzubringen. Die Dicke dieser Silberschichten wird mit etwa 25 nm angenommen. Das Verfahren ist besonders interessant für die im RollFlex-Projekt entwickelte R2R-Produktion von Solarzellen und OLEDs, da es auf verschiedene Arten verwendet werden kann, um die Leistung der hergestellten Komponenten zu verbessern. So können zum Beispiel optische Diffraktionsgitter, die mit dem R2R-Verfahren hergestellt wurden, die Lichtausbeute der Komponenten signifikant verbessern, da die konforme Silberbeschichtung im Druckverfahren auf diese Art von Nano-Oberflächenreliefstrukturen angewendet wird. Ebenso ist es mit der neuen Technologie möglich, Leiterbahnen in verschiedenen Mustern zu drucken. Beide Prozessschritte sind für die Produktion von Solarzellen und OLEDs im Projekt notwendig.

Zusammenfassend bietet die Technologie folgendes:

  • Rolle-zu-Rolle-Druck und Rolle-zu-Platte-Druck
  • Schnelle und flexible Protoypentwicklung von Komponenten
  • Skalierbare Produktion von Einzelstücken bis zur Serienproduktion
  • Einfache Modifikation von gedruckten Metallmustern in der Serienproduktion

Im Fall des Druckens von elektrisch leitenden Schichten benötigt das Druckersystem nur eine Bitmap-Eingabedatei. Der dünne Silberfilm hat einen spezifischen Widerstand von etwa 7,55 · 10ˆ-8Ωm.

Die Technologie wird auf der industriellen NIL-Plattform implementiert, die Stensborg A / S unter dem Namen HoloPrint © entwickelt und verkauft.