InspirA – Bioinspirierte molekulare Selbst-Assemblierung von Donor-Akzeptor-Netzwerken organischer Solarzellen


InspirA – Bioinspirierte molekulare Selbst-Assemblierung von Donor-Akzeptor-Netzwerken organischer Solarzellen

Zeitraum:

01.07.2017 - 31.12.2019

Kontakt:
Dr. Christian Körner
koerner@oes-net.de

BMBF – Fördermaßnahme Förderung von KMU-zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern – KMU-NetC
           
Verbundprojekt: InspirA – Bioinspirierte molekulare Selbst-Assemblierung von Donor-Akzeptor-Netzwerken organischer Solarzellen
Zuwendungsempfänger
bzw. Verbundpartner
  • Heliatek GmbH, Dresden
  • SYNTHON Chemicals GmbH & Co.KG, Bitterfeld-Wolfen
  • Friedrich-Schiller-Universität Jena
  • Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
  • (im Unterauftrag von Heliatek: CreativeQuantum GmbH, Berlin)
Verbundkoordinator: Organic Electronics Saxony (OES)
Würzburger Straße 51, 01187 Dresden
Laufzeit: 01.07.2017 bis 31.12.2019 (2,5 Jahre)

Kurzinformation:

Hintergrund

Um neue Marktpotenziale zu erschließen, sind KMU besonders herausgefordert, ihre Prozesse, Produkte und Dienstleistungen und auch ihre Geschäftsmodelle zu erneuern. Solche Innovationsstärke erreichen KMU vor allem im Verbund, zum Beispiel in Netzwerken und Clustern. In der Fördermaßnahme „KMU-NetC“ werden anspruchsvolle Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsverbünde im Rahmen von Netzwerken und Clustern mit maßgeblicher Beteiligung kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) gefördert. Die Kooperationen sind an den Bedarfen der KMU und den Innovationsstrategien oder Technologie-Roadmaps der Netzwerke und Cluster ausgerichtet. „KMU-NetC“ ist Teil des Konzepts „Vorfahrt für den Mittelstand – Das Zehn-Punkte-Programm des BMBF für mehr Innovation in KMU“. Mit diesem, in die „neue Hightech-Strategie der Bundesregierung – Innovationen für Deutschland“, eingebetteten Konzept fördert das BMBF neue Ideen, neue Anwendungsmöglichkeiten sowie neue Geschäftsmodelle und setzt sich für eine weite Verbreitung und Nutzung von Forschungsergebnissen und Modelllösungen unter den KMU ein.

Ziele und Vorgehen

Die Organische Photovoltaik (OPV) kann komplementär zu bisher bekannten Photovoltaik-Technologien (auf der Basis von Silizium-Solarzellen) zu einer umweltfreundlichen Erzeugung von Energie aus Sonnenlicht beitragen. Großer Vorteil der OPV ist dabei ihr geringes Gewicht und die vergleichsweise preisgünstige Herstellung. Dieses erlaubt es, Photovoltaik auf bisher ungenutzten Flächen wie z. B. auf Fassaden und Industriedächern zu installieren. Im Projekt „InspirA“ sollen aus der Biologie bekannte Selbstordnungsmechanismen auf organische Molekülschichten übertragen werden. Dadurch soll der Wirkungsgrad weiter gesteigert werden, die OPV-Technologie in einem breiteren Anwendungsspektrum langfristig wettbewerbsfähig zu machen. Damit liefert das Projekt neben dem technologischen Anspruch auch einen signifikanten gesellschaftlichen Beitrag zur Verbesserung der Energieversorgung. Daneben wird die Schadstoffbelastung der Umwelt durch den vermehrten Einsatz von OPV gesenkt.

Das Vorhaben wird organisatorisch und inhaltlich begleitet durch das Netzwerk Organic Electronics Saxony (OES), das die Entwicklung, Produktion und Kommerzialisierung von Technologien der organischen Elektronik in Deutschland, insbesondere in Sachsen und den angrenzenden Ländern, im Blick hat.

Teilprojekte

Im Projekt arbeiten vier leistungsfähige Partner aus Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt zusammen.

Die Heliatek GmbH als Applikationstreiber und Wissensträger wird neben der Bearbeitung grundlegender Fragestellungen der Photovoltaik die im Projekt entwickelte Technologie produktiv nutzen: Heliatek stellt schon heute OPV-Folien für die gebäudeintegrierte Photovoltaik her und will mit den Ergebnissen des Projektes deren Wirkungsgrad weiter steigern.

Die Arbeiten der Universität Jena konzentrieren sich auf die Erzeugung und Analyse von hochgeordneten Molekülschichten, um das grundlegende Wachstumsverhalten organischer Schichten besser verstehen und darauf aufbauend gezielt beeinflussen zu können.

Im Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. wird insbesondere der Einfluss von Wasserstoff-Brückenbindungen auf die Schichtstruktur untersucht, um durch deren Optimierung einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Solarzellen zu erzielen.

Ausgehend von den von Heliatek vorgegebenen Leitstrukturen wird die SYNTHON Chemicals GmbH & Co. KG die Spezialsynthese und Aufskalierung von Molekülen auf produktionsrelevante Volumina erproben, wie sie für Applikationen in der gebäudeintegrierten Photovoltaik notwendig sind.