Solarzellen und LEDs preiswert drucken

Kooperation zwischen Humboldt-Universität und Helmholtz-Zentrum

Die Entwicklung von preiswerten Druckverfahren für elektronische und optoelektronische Bauteile steht im Mittelpunkt der neuen gemeinsamen Forschergruppe „Generative Fertigungsprozesse für Hybride Bauelemente” und des gemeinsamen Labors des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) und der Humboldt-Universität zu Berlin (HU). Denn: Solarzellen, LEDs und Detektoren aus organischen und hybriden Halbleitern lassen sich einfach drucken und dabei sogar mit winzigen Nanostrukturen versehen, die ihre Funktionen verbessern.

In der neuen Forschergruppe kooperieren die HU-Arbeitsgruppe „Hybrid Devices“ unter der Leitung von Prof. Emil List-Kratochvil, die HZB-Nachwuchsgruppe von Dr. Eva Unger, das Helmholtz Innovation Lab HySPRINT und das von Prof. Dr. Rutger Schlatmann geleitete Kompetenzzentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB) miteinander. Die Partner bauen ein Joint Lab an der Humboldt-Universität zu Berlin auf, das den Forschenden die Anschaffung und Nutzung komplementärer Laborinfrastrukturen für verschiedene Beschichtungsverfahren ermöglichen soll.

Pilotlinie für Druck hybrider Bauelemente

List-Kratochvil beschäftigt sich seit 15 Jahren mit der Entwicklung von elektronischen und optoelektronischen Hybridbauteilen, ressourceneffizienten Abscheidungstechniken (Inkjetdruck) und in-situ Nanostrukturierungs- und Syntheseverfahren. Diese Expertise ergänzt die Zielsetzungen der HZB-Nachwuchsgruppe um Unger. Sie will lösungsbasierte Herstellungsverfahren entwickeln, um Perowskit-Halbleiterschichten für Solarzellen auf größeren Flächen abzuscheiden. „Die neue Forschergruppe ist für uns ein großer Gewinn. Durch seine Erfahrungen in gedruckten elektronischen Bauteilen ist er für uns ein idealer Kooperationspartner“, so Unger.

[note Aus einer Kupferlösung aufgedrucktes HySPRINT-Logo (Helmholtz Innovation Lab) symbolisiert, wie sich dünnste Materialschichten kostengünstig herstellen lassen – Foto © Humboldt-Universität Berlin/List-Kratochvil]

Ihrem Ziel, im Rahmen des HySPRINT großflächige hybride Tandem-Solarmodule zu entwickeln, sei die Forscherin mit ihrem Team in den letzten Monaten schon näher gekommen, so das HZB. Nun sei das Upscaling der Prozesse der nächste notwendige Schritt, um die Marktreife der neuartigen Solarzellen voranzutreiben. Für die Entwicklung industriell relevanter Herstellungsverfahren sei das Kompetenzzentrum für Photovoltaik (PVcomB) der geeignete Partner. Die gemeinsame Forschergruppe strebe den Aufbau einer Pilotlinie an, um Prototypen von hybriden Bauelementen zu entwickeln.

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