Jani Lamminaho modtager Innovation Award fra BHJ Fonden for sit arbejde i R2R-laboratoriet

Den 4. november 2019 blev BHJ Fondens Young Researcher Award og Innovation Award uddelt på SDU i forbindelse med MCI Industry Day.

Horst-Günter Rubahn. leder af Mads Clausen Instituttet, roser Janis fremragende arbejde i RollFlex-projekt.et

Dette års Innovation Award gik til Jani Lamminaho, der er del af forskningsgruppen Organisk Fotovoltaik (OPV) ved centret SDU NanoSYD. Jani har været med til at arbejde på Interreg Deutschland-Danmark-projektet RollFlex fra start. Projektet har til mål at fremstille organiske solceller og lysdioder på stor skala ved hjælp af rulle-til-rulle (R2R)-teknologi.

I sit arbejde har Jani udviklet nyartede og innovative tekniske løsninger til sheet-to-sheet og rulle-til-rulle slot-die belægning af polymere tyndfilm. Herved har han fokuseret på udviklingen af selve dyserne på slot-die belægningsudstyret, såvel som på R2R-vakuum-pådamningsprocessen af metal og metaloxid-tyndfilme af høj kvalitet.

Peder Damgaard, formand for BHJ Fonden, overrækker prisen.

Disse løsninger muliggør udviklingen af tyndfilm med forbedrede egenskaber, som er nøglen til performance-optimering af nye energiteknologier.

Ved at bruge disse innovative løsninger har Jani på afgørende vis bidraget til at udvikle nye organiske solcelle-demonstratorer og superkondensatorer i OPV-gruppen, og han er løbende involveret i deres optimering.

Hans arbejde har generelt øget innovationsniveauet af R2R-aktiviterne ved SDU betragteligt og specielt i RollFlex-projektet, der skal bidrage til at åbne op for nye anvendelsesområder i samarbejde med lokale og regionale virksomheder.

Nye forskningsmillioner til organiske solceller og lysdioder

Nye forskningsmillioner til organiske solceller og lysdioder

Projektet RollFlex har været så markant en succes, at Interreg har bevilliget ekstra penge, samtidig med, at projektet er blevet forlænget med yderligere 18 måneder.

Der er store perspektiver i organiske materialer i forbindelse med fremstillingen af solceller og lysdioder. Organiske solceller kan nemlig integreres i vinduer, facader og andre dele af bygninger, hvor traditionelle solceller ikke kan komme til. Det betyder, at strøm kan blive produceret der, hvor den skal bruges, nemlig i byerne. Organiske lysdioder (OLED) har også vidtrækkende perspektiver, som kan betyde, at du i en ikke al for fjern fremtid kan se frem til at have en bøjelig mobiltelefon i lommen eller et tv, som du kan trække op og ned som et rullegardin.

Interreg Deutschland-Danmark-projektet RollFlex har arbejdet intenst med at udvikle teknologien, som skal gøre disse fremtidsscenarier til håndfaste nutids-devices. Og med en lang række forsknings- og udviklingsmæssige fremskridt, så er der blevet taget flere syvmileskridt på ganske kort tid. Det belønner EU Interreg Deutschland-Danmark nu med en bevilling på lige knap seks millioner kroner (800.000 €), samtidig med, at RollFlex-projektet bliver forlænget med halvandet år.


Vi er naturligvis ovenud lykkelige over, at Interreg har besluttet at støtte projektet med endnu en stor bevilling.Prof. Morten Madsen, leder af solcellegruppen ved MCI og projektleder i RollFlex


 SDU er hovedpartner i projektet, sammen med Kiel Universitet, Stensborg A/S og Phi-Stone AG som partnere. Projektet tæller desuden over 30 netværkspartnere, et tal som er i fortsat vækst. Målet med projektet er at kunne printe netop organiske solceller i stor skala på tynde substrater som fleksibelt plastfolie.

RollFlex-projektet samler kompetencer indenfor rulle-til-rulle-print og optimeringen af organiske devices. Ved at sammenføre årelange erfaringer fra videnskab og industri vil vi i de kommende år videreudvikle de organiske devices til markedet.Martina Gerken, professor ved Institut for Elektroteknik og Informationsteknologi og projektleder ved Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Kiel udvikler nye OLEDs

I RollFlex er fleksible top-emitterende OLEDs nyligt blevet fremstillet, som byder på en række fordele. De produceres fx uden Indium-tinoxid (ITO), hvilket sænker procesomkostningerne og muliggør devices med en højere mekanisk fleksibilitet. Lysdioderne  blev udviklet på labskala i Kiel og er derefter blevet opskaleret via slot-die coating ved SDU Sønderborg gennem R2R-baseret teknologi. Selv om effektiviteten på disse OLEDs er lavere (2 cd/A) end den af konventionelle OLEDs, er det de første top-emitterende OLEDs, der kan opnå 300 cd/m2, og som fremstilles gennem slot-die coating-processen.

Grundet deres mekaniske fleksibilitet kan Kiels organiske lys-emitterende dioder anvendes på fleksible folier.
De top-emitterende OLEDs kan fx anvendes til semitransparente displays.

Sammen med sit team vil Prof. Gerken derudover skræddersy lysudkoblingen af de organiske lysdioder ved målrettet at nano- og mikrostrukturere deres overflade. Til dette arbejder de sammen med virksomheden Phi-Stone AG i Kiel, der bl.a. udvikler folier med særlige mikropartikler. Med disse skal organiske lyselementer beskyttes mod fugt og deres lysspredningseffekt øges.

En OLED matrix med 1 % zinkoxid-partikler i folie.
Tilføjer man zinkoxid-partikler, opnår man en spredningseffekt og et homogent, intransparent indtryk.

Semitransparente og fleksible solcellemoduler lige fra printeren

I det danske rulle-til-rulle (R2R)-printlaboratorie i Sønderborg er fleksible organiske solcellemoduler blevet udviklet ved hjælp af slot-die coating processering. De semitransparente demonstratorer er baseret på Non-Fullerene Acceptors (NFA) som printes direkte i luft med miljøvenlige materialer. Modulerne indeholder ikke det skrøbelige og dyre Indium-tinoxid (ITO), der normalt bliver brugt til transparente elektroder. De intransparente solceller opnår pt. en effektivitet på 5 %, hvorimod de semitransparente moduler pt. kommer op på 3 %. Udviklingen giver et stærkt udgangspunkt for nye industrisamarbejder indenfor R2R-printteknologi generelt, og netop dette er ligeledes blevet forstærket igennem RollFlex projektet, med et kraftigt øget antal virksomhedspartnere.

Semitransparente solcellemoduler udviklet ved SDU Sønderborg gennem R2R-teknologi.

Inspireret af RollFlex-projektet har den danske netværkspartner Stensborg lanceret et kompakt printværktøj for nanolitografi på labskala, hvilken har stor interesse for universiteter og virksomheder verden over. Med det nye udstyr kan funktionelle nanostrukturer som fx hologrammer for lab-on-a-chip-anvendelser eller lysbøjende optiske elementer printes gennem en nem og hurtig opskaleringsproces.

Ny imprinter fra Stensborg A/S til desktop NIL på både folier og plader.

Bæredygtighed: om alternative fødevarer og organiske solceller

Den 21. og 22. september 2018 afholdes Copenhagen Bug Fest på Vesterbro i København – en festival for alle, der interesserer sig for fremtidens bæredygtige fødevarer. Festivalen giver mulighed for at smage og sanse insekternes multidimensionelle univers.

Formålet med Copenhagen Bug Fest er at fremvise insekternes mangfoldighed ud fra et gastronomisk, teknologisk, naturvidenskabeligt og kulturelt perspektiv. Hertil vil der være en række foredrag om, hvordan insekternes potentiale kan hjælpe med at imødekomme FN’s 17 Verdensmål for bæredygtig udvikling.

Martin Keller, der engagerer sig i København Kommunes Afdeling for Bæredygtig Udvikling for at opnå FN’s Verdensmål og som er en ud af de seks arrangører, har inviteret RollFlex-projektleder Morten Madsen til at fortælle om vores organiske solceller. Du vil kunne lytte til ham både til velkomsten på fredag såvel som lørdagformiddag, hvor han vil præsentere de organiske solceller og RollFlex-projektet. Efter de femten minutters lange foredrag er der mulighed for at debattere med oplægsholderne.

Deltagelse i arrangementet er gratis.

Informationer og program

Copenhagen Bug Fest Facebook-side

RollFlex med CAU og Phi-Stone AG på Hannover Messe

RollFlex med CAU og Phi-Stone AG på Hannover Messe

Begrænsede ressourcer i en globaliseret verden kræver en radikal nytænkning indenfor energiproduktion og -forbrug og som følge heraf nye teknologier. Nye devices fremstillet af organiske materialer, som f.eks. solceller og organiske lysdioder har helt nye egenskaber som mekanisk fleksibilitet, letvægt, lav pris og semitransparens.

Dette var introduktionen til foredraget RollFlex – Fleksibel organisk optoelektronik af professor Martina Gerken på årets Hannover Messe. I denne forklarede hun fremstillingen og driften af ​​disse enheder og præsenterede nye applikationer, f.eks. fleksible solceller, bærbare teknologier og biosensorer.

Phi-Stone AG var også repræsenteret og demonstrerede forskellige anvendelsesmuligheder af deres funktionelle mikro- og nanostrukturer, kaldt CSP® (Core-Spike-Particles), til de besøgende.

Læs hele pressemeddelelsen på Hannover Messes hjemmeside og få et indtryk af dagen i dette lille fotogalleri:

 

Ny forskning i stabiliteten af fleksible solceller

Forskning indenfor stabiliteten af fleksible solceller er i fuld gang hos SDU NanoSYD, hvor nye typer organiske og hybride solceller udvikles og testes for deres stabilitet. I dette arbejde viser helt nye resultater, hvordan stabiliteten og levetiden af de nye lovende perovskit-solceller ikke kan bestemmes korrekt gennem konventionelle levetidsprotokoller, da de gennemgår forskellige nedbrydningsprocesser og eksempelvis kan degradere i dagtimerne og gendannes delvist om natten, og det modsatte kan endda i nogle tilfælde forekomme.

Sammen med forskellige internationale partnere (ledet af Ben-Gurion University of the Negev, Israel) har SDU NanoSYD gennem kombination af udendørs og indendørs test af perovskit-solceller fundet nye metoder til korrekt at bestemme levetiden af disse celler gennem forbedrede protokoller. Parallelt med dette udvikler vi nye måder, hvorpå man kan forbedre stabiliteten af organiske solceller gennem stabiliserende additiver, hvilket undersøges i Villum forskningsprojektet CompliantPV. Udbyttet af disse sammenhængende aktiviteter har stor indflydelse på R2R-udviklingen og produktionen af fleksible solceller, som udvikles i RollFlex-projektet, da det hjælper med både at øge forståelsen for samt at forbedre stabiliteten af disse celler.

Resultaterne af disse forskningsaktiviteter har resulteret i en del publikationer, som fx:

  • M. V. Khenkin, et. al. Reconsidering Figures of Merit for the Performance and Stability of Perovskite Photovoltaics, Energy Environ. Sci., 11, 739 (2018)
  • M. V. Khenkin, et. al. Dynamics of photoinduced degradation of perovskite photovoltaics: from reversible to irreversible processes, ACS Appl. Energy Mater., 1, 2, 799 (2018)
  • L. Calio, et. al. Cu(II) and Zn(II) based Phthalocyanine as Hole selective layers for Perovskite Solar Cells, Sustainable Energy Fuels, 1, 2071 (2017)

På billedet ses forsiden af Sustainable Energy & Fuels, december 2017.

Udvikling af fleksible top-emitting OLEDs

For et par uger siden blev RollFlex-projektteamet ved Kiel Universitet (CAU) udvidet med to nye ansigter: Dr. Yolande Murat og Janek Buhl vil understøtte udviklingen af fleksible, væskeprocesserede organiske lysdioder. Et vigtigt mål i prototypefremstillingen ved CAU er udviklingen af organiske lysdioder, der, grundet deres opbygning, kan fremstilles i en rulle-til-rulle-proces. Hertil undersøges især anvendelsen af det såkaldte top-emitting princip. Idet det generede lys udtræder opad fra lagdelingen, ser man bort fra en metallisk top-elektrode. Dette muliggør at lysdioden næsten fuldstændig kan fremstilles i en rulle-til-rulle-printproces.

 

Billederne viser Dr. Murat og J. Buhl ved fremstillingsprocessen i Kieler Nanolabor såvel som en af de første top-emitting lysdioder fremstillet ved CAU. (Fotos: Julia Siekmann, CAU)

Stensborg A/S præsenterer ny måleteknik på NIL Industrial Day 2018

Stensborg A/S deltog i dagene 8.- 9. marts i konferencen NIL Industrial Day 2018, der blev afholdt i Wien, hvor Karlis Petersons holdt et inviteret foredrag om bestemmelsen af fotohærdningshastigheden af ​​lyshærdende harpikser til brug i R2R og R2P NIL applikationer. Heri præsenterede Karlis en ny måleteknik, optisk gitter-refraktometri, udviklet af Stensborg A/S til at måle de dynamiske egenskaber af lyshærdende polymerer under hærdningsprocessen. Metoden er nyttig, fordi den gør det muligt at optimere den kemiske sammensætning af lyshærdende polymerer såvel som design af passende lyskilder til dette formål.

RollFlex bygger bro mellem forskning og industri

RollFlex bygger bro mellem forskning og industri

Som en del af FURGY CLEAN Innovation kongressen medio ​​marts gav en RollFlex-workshop mulighed for at samarbejde med virksomheder og netværkspartnere for at finde ud af, hvordan vi kan gavne hinanden. Baseret på demonstratorer udviklet i RollFlex-projektet kunne vi vise potentialet i RollFlex Innovationscentret.

RollFlex Innovationscenteret beskæftiger sig med fremstillingen af komponenter lavet af organiske materialer, såsom organiske lysdioder (OLED’er) og solceller, og hvordan disse fungerer. De nye materialer er lette, omkostningseffektive og har derudover særlige egenskaber som mekanisk fleksibilitet og semi-gennemsigtighed. De er således velegnede til anvendelse i f.eks. fleksible solceller, mobile teknologier og biosensorer.

Hvordan man kan tilgængeliggøre disse nye materialer for branchen og styrke samarbejdet – det var det centrale formål med RollFlex workshoppen Roll-to-roll fabrication of solar cells and OLEDs, der fandt sted den 16. marts på New Energy showet i Husum, nordens store messe omkring emner indenfor vedvarende energi.

I en intern del for projekt- og netværkspartnerne om morgenen fremlagde partnerne status quo af deres forskning i projektet og gav de deltagende netværkspartnere fra industri og forretningsudvikling mulighed for at se de nuværende projektresultater ved hjælp af demonstratorer. Gensidige forventninger blev drøftet og det blev diskuteret, hvordan projektresultaterne kan skabe en merværdi for industrien og hvordan projektet kan styrke og uddybe samarbejdet mellem parterne. Vigtige udgangspunkter her var fælles projekter og innovationsworkshops mellem forskning og industri for at fremme udveksling af viden og give virksomheder adgang til nye materialer.

Key note speaker for den offentlige del om eftermiddagen var Dr. Stefan Mogck fra Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology (FEP), der præsenterede fordele og udfordringer af rulle-ti-rulle-baserede belægninger til store OLED’er. Derudover var der præsentationer fra projektpartnerne. Prof. Dr. Martina Gerken fra Det Tekniske Fakultet ved CAU talte om, hvordan organisk optoelektronik, der bruger nanostrukturerede overflader og mikrofluidik, er egnet til anvendelse i biosensorik, f.eks. til at bestemme koncentrationen af ​​blodkomponenter. Dr. Ala Cojocaru fra virksomheden Phi-Stone GmbH i Kiel viste publikummet, hvordan nanopartikler kan integreres i folier således, at disse får nye egenskaber, hvilket gør dem særligt interessante til brug i optoelektroniske enheder. Den danske partner Stensborg A / S samt leadpartner SDU præsenterede deres arbejde indenfor produktion af nanostrukturerede folier i rulle-til-rulle-processen og fleksible solceller fremstillet af organiske materialer.

Endelig kunne de eksterne besøgende også få vist og forklaret demonstratorerne fra projektet og dermed komme i kontakt med projektpartnerne. “Workshoppen har taget os et vigtigt skridt fremad fra laboratorieforskning til daglig brug,” siger Morten Madsen fra SDU.

Vi har præsenteret demonstratorerne fra projektet i tre korte videoer, som du kan se her:

 

 

 

RollFlex workshop på New Energy Husum 2018

Rulle-til-rulle fremstilling af solceller og lysdioder

Den 16.marts afholdte RollFlex en workshop på New Energy Husum 2018 i forbindelse med FURGY CLEAN INNOVATION-KONFERENCEN 2018. Den var delt op i en intern og en ekstern del og havde til formål at fremme dialogen med projektets netværkspartnere og virksomheder. Programmet indeholdt foredrag af inviterede speakere, en præsentation af de demonstratorer, der blev udviklet i RollFlex-projektet og muligheden for at netværke om fremtidige samarbejder mellem RollFlex og industrien.

Klik for at downloade som PDF