INKA - Tinten für die großtechnische Verarbeitung von Polymer-Solarzellen
Das INKA-Projekt wird vom Innovation Fund Denmark als Kooperation zwischen DTU, AAU, Grafisk Maskinfabrik und infinityPV gefördert.
Das Projekt deckt alle wichtigen Aspekte ab, von der Modellierung neuartiger lichtabsorbierender Polymere nach ersten Prinzipien über die chemische Synthese und Verarbeitung von Tinten bis hin zur Demonstration und Erprobung der Tinten in einem industriellen Umfeld. Die Rolle von infinityPV besteht in der Lieferung von Solarzellen, Tinten, Materialien und Dienstleistungen für die Verarbeitung von Polymer-Solarzellen.
Technologie
Polymer-Solarzellen sind eine vielversprechende Alternative zu traditionellen Silizium-Solarzellen und haben das Potenzial für deutlich niedrigere Produktionskosten. Eine Polymer-Solarzelle besteht aus einer Reihe dünner Schichten, die nacheinander mit Hilfe von Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf eine Trägerfolie aufgebracht werden, wie sie aus der Druckindustrie bekannt sind. Jede Schicht wird mit einer speziellen, hochspezialisierten Tinte gedruckt, die das erforderliche Material enthält. Heute gibt es gute Tinten für alle Schichten der Solarzelle, mit Ausnahme der wichtigen aktiven Schicht, in der die Energie der Sonne in elektrische Energie umgewandelt wird. Das Fehlen einer Tinte für die aktive Schicht mit den notwendigen Eigenschaften und in den für die industrielle Produktion benötigten Mengen ist ein großes Hindernis für die Verbreitung der Technologie.
Projekt
Ziel des Projekts INKA – Tinten für die großtechnische Verarbeitung von Polymer-Solarzellen ist die Entwicklung einer Tinte für den Druck der aktiven Schicht der Solarzelle, aber auch die Gewährleistung einer hohen Kompatibilität zwischen dieser Tinte und industriellen Druckmaschinen. Die Forschung und Entwicklung geht von den Anforderungen der Solarzelle und ihrer Herstellung aus. Diese Anforderungen werden dann in spezifische Anforderungen an die Zusammensetzung und die Druckeigenschaften der Tinte sowie an die Druckmaschine übersetzt.
Ergebnisse
Das wichtigste Ergebnis des Projekts wird eine robuste Tinte sein, die eine Massenproduktion von Polymer-Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von mindestens sechs Prozent bei der Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität ermöglicht. Dies ist mehr als doppelt so viel wie der Wirkungsgrad zu Beginn des Projekts. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, ist es notwendig, ein Polymer zu entwickeln, das die Solarenergie effizient einfangen und in elektrische Energie umwandeln kann und das in einer industriell gedruckten Tinte realisiert werden kann. Dies bedeutet, dass das Polymer in großen Mengen und mit vollständig skalierbaren Verfahren hergestellt werden kann. Industrielle Bedruckbarkeit impliziert auch die Automatisierung des Druckprozesses, um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen und den Abfall zu reduzieren.
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