Gips-Schüle-Forschungspreis an interdisziplinäres KIT-Projekt für umweltfreundliche Herstellung organischer Solarzellen
Der mit 50.000 Euro dotierte Gips-Schüle-Forschungspreis 2015 geht an das Forschungsprojekt „Nanopartikel für eine umweltfreundliche Herstellung von organischen Solarzellen“ des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Kooperation mit der MJR PharmJet GmbH. Ziel des Projekts, in dem Ingenieure, Physiker, Chemiker und Biologen gemeinsam forschen, sind kostengünstige Herstellungsverfahren für neuartige Solarzellen ohne gesundheitsschädliche Lösemittel.
„Die Photovoltaik ist ein wichtiger Baustein für die Stromversorgung aus erneuerbaren Energien – die derzeitigen Wachstumsraten legen nahe, dass ihre Bedeutung in Zukunft noch deutlich zunehmen wird. Umso wichtiger ist es, hier bereits bei der Herstellung auf ‚grüne‘ Technologien zu setzen“, sagt der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Das am KIT in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelte neuartige Verfahren ist nicht nur hochinnovativ, sondern ermöglicht auch eine nachhaltige und kostengünstige Produktion. Die Auszeichnung mit dem Gips-Schüle-Forschungspreis ist eine tolle Anerkennung für diese großartige Leistung.“
Sie sind leicht, flexibel und lassen sich in verschiedenen Farben fertigen: Organische Solarzellen bieten gegenüber herkömmlichen viele Vorteile und eröffnen vielfältige Anwendungsfelder und Gestaltungsmöglichkeiten. Bislang war für die Herstellung dieser Solarzellen – genauer für das Abscheiden von Schichten aus lichtabsorbierenden organischen Halbleitern – jedoch der Einsatz gesundheitsschädlicher Lösungsmittel nötig.
Leicht, flexibel und umweltfreundlich: Die neuartigen Solarzellen haben viele Vorteile gegenüber herkömmlichen organischen Solarzellen. Durch die Abscheidung organischer Schichten aus wässrigen oder alkoholischen Nanopartikeldispersionen kann der Einsatz umweltschädlicher, toxischer oder karzinogener Lösungsmittel bei der Herstellung organischer Solarzellen vermieden werden. Dies ist insbesondere für einen zukünftigen kostengünstigen und großflächigen Druck- oder Beschichtungsprozess relevant. Gemeinsam verfolgen die Projektpartner diesen Ansatz von der Herstellung organischer Nanopartikeldispersionen bis hin zur Fertigung eines Bauteils.
Die Forscher des KIT haben in dem vom BMBF geförderten Projekt UNICORN in Zusammenarbeit mit der MJR PharmJet GmbH umweltfreundliche Prozesse für die Beschichtung und den Druck organischer Halbleiter entwickelt. „In unserem Verfahren dispergieren, das heißt verteilen, wir die Halbleiter als Nanopartikel in halogenfreien Lösemitteln wie Alkoholen“, erläutert Dr. Alexander Colsmann, der am Lichttechnischen Institut des KIT die Gruppe Organische Photovoltaik leitet. „Der umweltverträgliche Herstellungsprozess trägt zudem maßgeblich zur Reduzierung der Kosten bei, sodass sich zum Teil aufwendige Sicherheitsmaßnahmen erübrigen“. Zudem erreichen die neuartigen nanopartikulären Solarzellen nahezu die Wirkungsgrade herkömmlicher organischer Solarzellen.
„Überzeugt hat die Jury die Umweltfreundlichkeit der Herstellung, einschließlich eines geringeren ‚[[CO2]]-Fußabdrucks‘ und die Tatsache, dass die Ergebnisse bereits hochrangig publiziert werden konnten und auf Kongressen reüssiert haben. Das vorgeschlagene Verfahren wird nach Auffassung der Jury die Produktionsverfahren organischer Solarzellen revolutionieren“, erläutert Jurysprecher und Aufsichtsratsmitglied der Gips-Schüle-Stiftung Prof. Peter Frankenberg.
Mit dem Gips-Schüle-Forschungspreis zeichnet die Stiftung interdisziplinäre Forschungsprojekte mit hohem Innovationspotenzial aus, die von besonderem und nachhaltigem Nutzen für die Gesellschaft sind. Die Stiftung verleiht den Preis zum zweiten Mal, anlässlich des 50-jährigen Stiftungsjubiläums ist er mit 50.000 Euro dotiert.
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