Органические солнечные элементы откроют совершенно новые рынки для фотоэлектрических систем. Эти «пластиковые солнечные элементы» имеют несколько преимуществ: они легкие, механически гибкие, могут быть изготовлены в произвольных цветах и, следовательно, позволяют создавать индивидуальный дизайн для множества применений. Более того, органические солнечные элементы можно производить с помощью процессов печати с низким потреблением материалов и энергии, что позволяет производить недорогое большое количество солнечных элементов.
Чтобы стать конкурентоспособным на устоявшихся рынках, еще предстоит решить различные задачи. Эффективность преобразования энергии должна быть повышена более чем до десяти процентов.
Необходимо снизить затраты на синтез материалов. Срок службы материалов и модулей должен быть увеличен до более чем десяти лет.
Для достижения этих целей европейский проектный консорциум «MatHero» изучает экологически безопасные процессы синтеза материалов, нанесения покрытий и печати. Все новые материалы для печати созданы с использованием нехлорированных растворителей. «Использование экологически чистых растворителей является основным условием снижения затрат, поскольку больше не потребуются комплексные меры безопасности в промышленных масштабах», — поясняет доктор Александр Колсманн из Института световых технологий (LTI) KIT. Вместе с Кристианом Спрау Колсманн координирует проект.«MatHero — Новые материалы для высокоэффективных и надежных органических солнечных элементов» охватывает всю производственно-сбытовую цепочку производства органических солнечных элементов: от разработки и синтеза полимеров, используемых для сборки солнечных элементов, до изготовления и определения характеристик модулей до оценка устойчивости устройства.
Целью проекта является создание экологически безопасного печатного органического солнечного модуля для автономных приложений. В консорциуме физики, химики, материаловеды и инженеры сотрудничают в рамках междисциплинарной проектной группы с целью изучения фундаментальных научных аспектов и аспектов разработки продуктов. Ученые KIT разрабатывают новые архитектуры солнечных элементов и анализируют масштабирование процессов, уделяя особое внимание повышению эффективности солнечных элементов, а также использованию экологически безопасных растворителей.«MatHero» финансируется Европейской комиссией в рамках 7-й рамочной программы на сумму 3,5 миллиона евро.
Помимо KIT, в проекте участвуют научно-исследовательские институты Института прикладных исследований полимеров им. Фраунгофера (IAP), Потсдам, Комиссариат по атомной энергии и альтернативным источникам энергии (CEA) во Франции и Acondicionamiento Tarrasense (LEITAT) в Испании. Отраслевые партнеры — Advent Technologies SA (Греция), Arkema (Франция) и Eight19 Ltd (Великобритания).
Проект стартовал в начале 2014 года и рассчитан на три года.