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.