2019-11-01  –  2022-08-31

236.824,00 EUR

ARMOR solar power films GmbH - Nürnberg, Nürnberg, Bayern

03EE1023A

Dünnschichttechnologien OPV [EB1024]

01188101/1  –  NFA4R2ROPV - Industrielle Rolle-zu-Rolle-Fertigung organischer Photovoltaik

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)

Energie

Das Verbundvorhaben NFA4R2ROPV hat das ehrgeizige Ziel, die Technologie für die großflächige drucktechnische Herstellung hocheffizienter organischer Photovoltaik (OPV) auf Basis von Nicht-Fulleren-Akzeptoren (NFAs) bereitzustellen. Wenngleich NFA-basierte OPV mit einer Effizienz von bis zu 15% in der Literatur demonstriert wurden, muss diesbezüglich festgehalten werden, dass solch hohe Effizienzen im Labormaßstab auf einer sehr kleinen Zellfläche von wenigen Quadratmillimetern realisiert wurden. Zudem wurden bei der Bauteilherstellung giftige oder schädliche, chlorierte Lösemittel eingesetzt. Stand der Technik bei der industriellen Herstellung von gedruckter OPV ist jedoch die Verwendung ungefährlicher und unbedenklicher Lösungsmittel. Das vorliegende Projekt wird sich die jüngsten Fortschritte im Bereich NFA-basierter OPV zu Nutze machen und kleine Moleküle als Donoren und Akzeptoren zur Herstellung der aktiven Schicht von OPV-Bauteilen einsetzen, um auf diese Weise deren Effizienz und Stabilität zu verbessern. Das Teilvorhaben der OPVIUS GmbH beinhaltet zunächst eine Bewertung von NFA-basierten Materialsystemen aus unbedenklichen Lösemitteln im Hinblick auf deren Einsetzbarkeit in einem drucktechnischen, industriellen R2R-Herstellungsverfahren. Des Weiteren werden bei OPVIUS vielversprechende Materialsysteme im Labor auf Modulebene getestet und die entsprechenden Abscheideprozesse optimiert. Im Vordergrund steht hier die Bewertung der Effizienz und Lebensdauer der NFA-basierten Module im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik. Im nächsten Schritt werden die besten identifizierten Materialsysteme vom Labor in den R2R-Maßstab transferiert. Im Fokus steht hier insbesondere eine hohe Prozessrobustheit, d.h. eine geringe Schwankungsbreite in der Modulperformance und eine hohe Ausbringung an Modulen gemäß den definierten Anforderungen. Schlussendlich wird OPVIUS für Demonstrationszwecke großflächige Module auf Basis neuartiger NFA-basierten Materialsysteme fertigen.