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"State-of-the-Art“: Vakuum-Rolle-zu-Rolle-Produktion von organischen Solarfolien

Inspiriert von den Ergebnissen und Erkenntnissen unserer Forschungsproduktionslinie hat Heliatek seit Jahr 2015 einen ehrgeizigen Plan zur Entwicklung und zum Bau einer viel größeren Serienproduktionslinie in Dresden realisiert. Diese Serienproduktionslinie ist zunächst auf eine maximale Kapazität von 1 Mio. m² pro Jahr ausgelegt, mit dem Potenzial, auf ein Vielfaches davon skaliert zu werden. Im Jahr 2021 feiern wir den offiziellen Start des kommerziellen Betriebs dieser Produktionslinie, die es uns ermöglichen wird, unser Versprechen einzulösen, jedes Gebäude auf dem Planeten in ein Null-Energie-Gebäude zu transformieren.

Das Herz unseres Rolle-zu-Rolle-Prozesses:
Thermisches Verdampfen unter Vakuum

Wir sind das einzige Unternehmen weltweit, das die thermische Verdampfung unter Vakuum zur Herstellung von organischer Photovoltaik industrialisiert hat, was für die Erzielung sehr robuster und hocheffizienter Produkte unerlässlich ist. Dabei handelt es sich um einen Beschichtungsprozess, bei dem die verschiedenen organischen Materialien bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt werden und der entstehende Dampf unter Vakuum auf einem Substrat in einer homogenen und gut kontrollierten Schicht von weniger als einem tausendstel Millimeter aufgedampft werden. In unserem Verfahren werden mehrere Schichten verschiedener Materialien nacheinander auf den Trägerfilm aufgedampft. Im Vergleich zu Druckverfahren (ohne Vakuum) für die Herstellung organischer Solarzellen liegen die Vorteile dieses Prozesses in der potenziell sehr hohen Ausbeute des aufgedampften Materials, der einfachen Prozesskontrolle und der daraus resultierenden hohen möglichen Effizienz der organischen Schicht. Unsere Prozesse erfordern weder den Einsatz von umweltschädlichen Trägergasen, noch verursachen sie unerwünschte Nebenprozesse.

Auch wenn Heliatek das einzige Unternehmen weltweit ist, das diesen Prozess zur Herstellung von OPV Produkten einsetzt, ist es erwähnenswert, dass die OLED Industrie einen ähnlichen Prozess der thermischen Verdampfung unter Vakuum verwendet. Heliatek ist jedoch das einzige Unternehmen, das diese Prozesstechnologie in eine Rolle-zu-Rolle Produktionslinie integriert hat, die hohe Stückzahlen, hohe Ausbeute, lange Lebensdauer und hohe Effizienz ermöglicht.

Die Vorteile auf einen Blick

Hohe Ausbeute des verdampften Materials

Keine Verwendung von umweltschädlichen Trägergasen

Keine ungewollten Sekundärprozesse

Stabile Prozesskontrolle

Hohe Effizienz der organischen Schicht

Heliatek bringt organische Photovoltaik ins Rollen

 

Eines der bedeutendsten Ergebnisse seit unserer Gründung ist ein weltweit einzigartiges Rolle-zu-Rolle-Verfahren für die Serienproduktion von organischen Solarfolien. Unsere erste Forschungsproduktionslinie ging 2012 in Betrieb. Mit unserem "Lab-to-Fab" Programm findet die Entwicklung und Erprobung im Testlabor statt und ermöglicht eine effektive Übertragung der Ergebnisse in die Serienproduktion.

Wichtige Produktionsschritte

In unserer Rolle-zu-Rolle-Produktionslinie werden Rollen mit Längen von mehreren Kilometern durch eine Abfolge von Prozessschritten geführt. Diese Rollen werden am Anfang des Prozesses abgerollt und am Ende wieder aufgerollt. Als erster Schritt wird die organische Schicht auf eine Trägerfolie aufgedampft. Danach folgt ein Verkapselungsprozess, um die organische Schicht vor Umwelteinflüssen zu schützen. Im letzten Schritt, dem Backend-Finishing, werden die Anschlussdose und Kabel auf der Solarfolie angebracht und der Rückseitenkleber aufgetragen. Das Ergebnis dieses Prozesses ist eine organische Solarfolie mit hervorragenden Eigenschaften, die sofort einsatzbereit und einfach anwendbar ist: Sie ist ultra-leicht, flexibel, ultra-dünn und wirklich grün.