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Verbundvorhaben: NFA4R2ROPV - Industrielle Rolle-zu-Rolle-Fertigung organischer Photovoltaik auf Basis von Nicht-Fulleren-Akzeptoren; Teilvorhaben: Blend-Lösemittelsysteme und Morphologie

Förderzeitraum
2019-11-01  –  2022-08-31
Bewilligte Summe
183.809,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1023B
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien OPV [EB1024]
Verbundvorhaben
01188101/1  –  NFA4R2ROPV - Industrielle Rolle-zu-Rolle-Fertigung organischer Photovoltaik
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIC6)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
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 gedruckter OPVs 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 Donor- und Akzeptormaterialien zur Herstellung der aktiven Schicht einsetzen, um auf diese Weise deren Effizienz und Stabilität entscheidend zu verbessern. 1) Austausch giftiger / chlorierter Lösungsmittel in Geräten im Labormaßstab durch günstige Lösungsmittel für den Druck in großem Maßstab oder hocheffiziente NFA-OPVs. Im Teilprojekt der Universität Bayreuth werden geeignete NFA-basierte Blendsysteme und zugehörige Lösemittelsysteme aus unbedenklichen Lösemitteln (Green Solvents) identifziert, die Morphologie und ggf. Kristallinität untersucht und optimiert. 2) Zusammen mit den Projektpartnern (Universität Groningen und Universität Linköping) werden zum einen photophysikalische Charakterisierungen durchgeführt und Solarzellen auf Labormaßstab optimiert, zum anderen Blend-Lösemittelsysteme zur großtechnischen Beschichtung entwickelt. 3) Industriepartner (OPVIUS GmbH und Epishine AB) werden die Umsetzung von Solarmodulen im Labormaßstab bis hin zum Rolle-zu-Rolle verfahren entwickeln und testen.