Für organische Photovoltaik (OPV) gibt es künftig viele interessante Einsatzmöglichkeiten: an Fassaden oder auf Fahrzeugen. Das Forschungsprojekt Popup mit einem Budget von 16 Millionen Euro soll der OPV endlich zum Durchbruch verhelfen. Auch Dax-Konzern Merck wittert hier Chancen.
Mit Popup startet nun ein Projekt zur „Entwicklung neuer Materialien und Devicestrukturen für konkurrenzfähige Massenproduktionsverfahren und Anwendungen der organischen Photovoltaik“ – oder kurz Popup genannt. Insgesamt tragen zehn Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus verschiedenen Bereichen bei. Die Koordination liegt bei dem Pharma- und Chemieunternehmen Merck mit Sitz in Darmstadt. Das Gesamtbudget für das insgesamt drei Jahre laufende Projekt beträgt rund 16 Millionen Euro. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt dem Konsortium eine Förderung von 8,2 Millionen Euro zur Verfügung; den andere Hälfte steuern die beteiligten Unternehmen bei. Unter anderem ist Belectric OPV aus Nürnberg beteiligt, die bereits ein Produkt aus organischer Photovoltaik auf den Markt gebracht haben.
Neue Architekturen
Popup soll der organischen Photovoltaik zum Durchbruch verhelfen. Dazu will das Konsortium deutlich effizientere und stabilere Materialien für industriell anwendbare Druck- und Beschichtungsverfahren entwickeln. Zudem sollen neue Architekturen für flexible und starre sowie semi-transparente und lichtundurchlässige Solarmodule beschaffen werden. Ein interdisziplinäres Team um Alexander Colsmann vom Lichttechnischen Institut des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) soll diese neue Architekturen sowie ein vertieftes Grundverständnis für organische Module entwickeln. Zur Umsetzung des Forschungsvorhabens erhält das KIT eine Förderung von einer Million Euro.
Je nach Anwendungsgebiet werden die Solarzellen auf flexiblen Kunststofffolien oder auf starren Glasträgern gefertigt. Die KIT-Wissenschaftler verfolgen bei ihren Arbeiten zur organischen Photovoltaik zwei entscheidende Ziele: prinzipiell vollständige Druckbarkeit der Solarzellen sowie Verzicht auf Indiumzinnoxid als Elektrodenmaterial. Bei flexiblen Trägern setzen die Forscher stattdessen leitfähige und transparente Folien ein. Bei Glasträgern hingegen untersuchen sie eine entsprechende Abscheidung transparenter Elektroden auf Basis von metallischen Mikrostrukturen und leitfähigen Pufferschichten. Darüber hinaus widmet sich das KIT der Erforschung hocheffizienter semi-transparenter Solarzellen und Minimodule aus organischen Halbleitern.
Neue Märkte für Sonnenstrom
Die beteiligten Industriepartner wie Merck streben mittel- bis langfristig die Herstellung organischer Solarmodule über konkurrenzfähige Massenproduktionsverfahren an. Schließlich ist das Projekt beim Förderprogramm des BMBF „Grundlagenforschung Energie 2020+“ angedockt. Eine stromliefernde Folie könnte die Bordelektronik eines Fahrzeugs unterstützen oder in Gebäude und Glasfassaden zur Energieversorgung für freistehende Gebäude und Geräte beitragen. Auch zur netzunabhängigen Stromversorgung oder zum Laden mobiler Stromgeräte ließen sich die neuen Technologien einsetzen. (Niels H. Petersen)
