Organische Solarzellen (OPV) bieten großes Anwendungspotenzial für elektrische Fensterheber, integrierte Photovoltaik in Gebäuden und sogar tragbare Elektronikprodukte. Trotz umfangreicher Forschung zur photoelektrischen Effizienz von OPV wurde ihre strukturelle Leistungsfähigkeit bisher nicht umfassend untersucht.
Kürzlich hat ein Team der Eurecat-Abteilung für Funktionsdruck und eingebettete Geräte des Catalonia Technology Center im spanischen Mataro diesen Aspekt der OPV untersucht. Sie weisen darauf hin, dass flexible Solarzellen empfindlich auf mechanischen Verschleiß reagieren und möglicherweise zusätzlichen Schutz benötigen, beispielsweise durch die Einbettung in Kunststoffkomponenten.
Sie untersuchten das Potenzial der Einbettung von OPVs in SpritzgussTPUTeile und ob eine Großserienfertigung möglich ist. Der gesamte Herstellungsprozess, einschließlich der Produktionslinie für Photovoltaik-Coils, erfolgt in einer industriellen Verarbeitungslinie unter Umweltbedingungen im Spritzgussverfahren mit einer Ausbeute von ca. 90 %.
Sie entschieden sich für TPU zur Formung 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. Die elastischen Eigenschaften von TPU führen dazu, dass das Modul delaminiert, bevor es seine maximale Festigkeit erreicht.
Das Team geht davon aus, dass TPU-Spritzgussmaterialien künftig Photovoltaikmodule mit besserer Struktur und Gerätestabilität ermöglichen und sogar zusätzliche optische Funktionen bieten könnten. Sie sind überzeugt, dass TPU Potenzial für Anwendungen bietet, die die Kombination von Optoelektronik und struktureller Leistung erfordern.
Veröffentlichungszeit: 13. November 2023