Organische Photovoltaik
Fraunhofer IAP druckt Solarstrom für Brasilien

Organische Solarzellen, © Bernard Schmidt/Flexsolar
Organische Solarzellen

Mit organischer Photovoltaik (OPV) will Bra­silien künftig länd­liche und weit abge­legene Ge­biete mit Solar­strom ver­sorgen. Dazu arbeiten das Fraun­hofer-Institut für Ange­wandte Polymer­forschung IAP und das brasilia­nische Unter­nehmen Flex­solar zu­sammen. Gemein­sam will man organische Solar­zellen ent­wickeln, die in einem kon­tinuier­lichen Rolle-zu-Rolle-Druck­verfahren hergestellt werden.

Brasilien investiert aufgrund seiner guten wirtschaftlichen Lage verstärkt in erneuerbare Energien. Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom ist ein wichtiger Teil dieser Strategie. Strom bedeutet dabei nicht nur Licht, sondern auch den Zugang zu modernen Kommunikationsmitteln.

Die Anforderungen der Brasilianer an die Photovoltaikelemente: Sie müssen leicht, preiswert und in vielen Fällen flexibel sein, damit sie z.B. auch auf Schultaschen angebracht werden können. Auch PV-Elemente für größere Flächen seien geplant, um Akkumulatoren von Laptops aufzuladen.

Bei der Herstellung der Photovoltaikelemente soll ein Rolle-zu-Rolle-Prozess (web-fed printing) zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, bei denen jedes Element separat hergestellt wird, handlt es sich bei dieser Art gedruckter Elektronik um ein laufendes und preiswertes Verfahren. Die erforderlichen Schichten werden „nacheinander auf eine flexible Trägerschicht aufgedruckt, die kontinuierlich wie ein endloses Fließband über Rollen läuft. In einem letzten Schritt werden die Schichten noch auf dem Band luftdicht verkapselt, um sie insbesondere vor Sauerstoff zu schützen“, erläutert Dr. Armin Wedel vom Fraunhofer IAP. Vorteilhaft seien hier auch die vergleichsweise geringen Investitionskosten für eine Verteilungsinfrastruktur, „und vor allem die Tatsache, dass mit dem Solarstrom auch stabile Verbindungen mit dem Internet möglich werden. Damit verbessern sich sowohl die Chancen der lokalen Wirtschaft als auch die Bildungsmöglichkeiten vor allem von Kindern und Jugendlichen spürbar“, bekräftigt Prof. Hans-Jörg Bullinger von der Fraunhofer-Gesellschaft.

Erste Produktmuster werden bereits am Fraunhofer IAP gefertigt. Denn in seinem 2012 eröffneten Anwendungszentrum für Innovative Polymertechnologien verfügt das Institut über eine neue Pilotanlage zur Herstellung flexibler organischer Bauelemente. (Quelle: Fraunhofer IAP/hw)