Inkjet-Druck von Solarzellen

16. Juni 2014, 16:54 Uhr | Hot/Flop, Neues, Technik

Printed electronics ist ein wachsendes Marktsegment, das allerdings vornehmlich außerhalb der klassischen Druckindustrie angewendet wird. Dabei sind die Druckverfahren oftmals von der Grundtechnologie dieselben wie in der Druckbranche: Offset, Tiefdruck, Inkjet, Flexo,… Was der Druckbranche jedoch vor allem fehlt, ist die „Brain Ware“, das Know-how der Mitarbeiter in diesem Bereich. Dies vorausgeschickt möchte ich heute auf eine neue Entwicklung hinweisen, die an sich neue Geschäftsfelder für Drucker erschließt: Den Inkjet-Druck von Solarzellen.

In der Herstellungstechnologie von Solarzellen gewinnt gerade die organische Photovoltaik an Bedeutung gegenüber dem gebräuchlichen Fertigungsverfahren mit anorganischem Silizium. Hier ist nun im Labor die komplette Fertigung von Solarzellen mittels Inkjet-Druck in einer normalen Arbeitsumgebung gelungen und auch erstmals hinreichend öffentlich dokumentiert worden. Die Arbeit von Dr. Sungjune Jung und Kollegen aus Südkorea wurde Ende Mai 2014 online publiziert (hier der Link zum kostenpflichtigen Download).

Vier Schichten einer organischen Solarzelle (Abb.: wikimedia, cc)

Vier Schichten einer organischen Solarzelle (Abb.: wikimedia, cc)

Das Bemerkenswerte an dem Verfahren (neben dem Inkjet-Digitaldruck): Es ist unter normalen Bedingungen wie einer üblichen Raumtemperatur und Raumluft möglich, alle vier benötigten Schichten der Solarzelle zu drucken. Bislang erzielten die Forscher eine Ausbeute von zwei Prozent Effizienz bei der Umwandlung in Strom. Das ist nicht viel, aber ein respektables erstes Ergebnis. Als Träger kommen neben starren Materialien auch flexible Materialien in Frage. Und es erscheint ausreichend günstig und produktiv.

Bislang konnte sich Inkjet als Verfahren bei gedruckter Elektronik schon in verschiedenen Feldern beweisen: So ist der Druck von OLEDs, von Fotodetektoren oder printed electronics mit dem „Wundermaterial“ Graphen möglich. Mit gedruckten Solarzellen könnten nun neue Anwendungen im Bereich Out-of-home Media entstehen, so zum Beispiel Backlit-Displays mit autarker Stromversorgung. Hier kann man sich auch den Umstand zunutze machen, dass organische Photovoltaik mit lichtdurchlässigen Zellen möglich ist. Bis dieses Verfahren in alltagstaugliche Anwendungen umgesetzt ist, dürften jedoch eher noch Jahre als Monate ins Land gehen.

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