Organische Solarzellen (OPV) bergen großes Anwendungspotenzial für elektrische Fenster, integrierte Photovoltaik in Gebäuden und sogar tragbare Elektronikprodukte. Trotz umfangreicher Forschung zur photoelektrischen Effizienz von OPV wurde deren strukturelle Eigenschaften bisher weniger eingehend untersucht.
Kürzlich untersuchte ein Team der Abteilung für Funktionelles Drucken und Eingebettete Systeme des Technologiezentrums Katalonien in Mataró, Spanien, diesen Aspekt der organischen Photovoltaik. Die Forscher geben an, dass flexible Solarzellen empfindlich auf mechanischen Verschleiß reagieren und möglicherweise zusätzlichen Schutz benötigen, beispielsweise durch Einbettung in Kunststoffkomponenten.
Sie untersuchten das Potenzial der Einbettung von OPVs in Spritzgussteile.TPUDie Prüfung umfasst die Teilefertigung und die Machbarkeit einer Großserienfertigung. Der gesamte Fertigungsprozess, einschließlich der Produktionslinie für die Photovoltaikspulen, erfolgt in einer industriellen Fertigungsanlage unter Umgebungsbedingungen mittels Spritzgussverfahren mit einer Ausbeute von ca. 90 %.
Sie entschieden sich für TPU zur Formgebung von OPV aufgrund der niedrigen Verarbeitungstemperatur, der hohen Flexibilität und der breiten Kompatibilität mit anderen Substraten.
Das Team führte Belastungstests an diesen Modulen durch und stellte fest, dass sie unter Biegebeanspruchung gut funktionierten. Aufgrund der elastischen Eigenschaften von TPU kommt es bei den Modulen jedoch zu Delaminationen, bevor sie ihre maximale Festigkeit erreichen.
Das Team geht davon aus, dass TPU-Spritzgussmaterialien zukünftig Photovoltaikmodule mit verbesserter Struktur und Gerätestabilität ermöglichen und möglicherweise sogar zusätzliche optische Funktionen bieten können. Sie sehen Potenzial in Anwendungen, die eine Kombination aus Optoelektronik und struktureller Leistungsfähigkeit erfordern.
Veröffentlichungsdatum: 13. November 2023