2024-12-01  –  2027-11-30

1.104.334,41 EUR

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg im Breisgau, Hessen

03EI3103A

Wasserstofferzeugung - Hochtemperatur-Elektrolyse [EA2723]

01272825/1  –  RotoSOC

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Im Teilprojekt des Fraunhofer ISE werden spezielle Modelle zur Simulation von Druck- und Sinterprozessen entwickelt und angepasst, um optimale Ergebnisse für Rotationsdruck und Laser-Sintern zu erzielen. Diese Modelle helfen, die Auslegung von Anlagen und Materialien für die Rotationsdruck-Laboranlage und die Laser-Sintereinheit zu planen. Die Rotationsdruck-Laboranlage wird speziell für SOC-Festoxidzellen konzipiert, da keine bestehenden Anlagen die Anforderungen für den Rotationssiebdruck erfüllen. Die Anlage muss besonders auf die Eigenschaften von Keramik abgestimmt werden, was eine Herausforderung darstellt. Nach der Spezifikation und Beschaffung der Anlage folgt die Inbetriebnahme, wobei aus den Simulationsmodellen abgeleitete Zielvorgaben berücksichtigt werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Bewertung des Rotationssiebdruckverfahrens als Hochdurchsatzmethode im Vergleich zu traditionellen Beschichtungsverfahren. Dabei wird besonderer Wert auf die Homogenität und Schichtdicke der Beschichtungen gelegt. Die Optimierung von Siebgeweben und Pasten sowie die Entwicklung angepasster Prozesse sind entscheidend, um die Beschichtung von runden zu flachen Substraten effizient zu gestalten. Zudem wird die Trocknung und das Sintern der gedruckten Schichten durch den Einsatz von Hochleistungslasern wie Faserlasern und VCSELs beschleunigt, um die Durchsatzleistung zu steigern. Diese Technologie hat bereits bei der Trocknung und dem Sintern von Metallisierungsstrukturen auf Silizium-Solarzellen Erfolge gezeigt. Das Fraunhofer ISE nutzt seine Expertise in der Lasertechnologie, um effiziente Hochdurchsatz-Trocknungs- und Sinterprozesse zu entwickeln.