Perowskit trägt das Potenzial in sich, den Photovoltaik- und Beleuchtungssektor zu revolutionieren.

Bild: Kelly Nash, Mindat.org

Effiziente Beleuchtung und Solarzellen EU-Projekt zu Perowskiten gestartet

12.05.2020

Insgesamt 14 Partner aus Wissenschaft und Industrie entwickeln im Projekt „PeroCube“ neue Produkte auf Basis des Minerals Perowskit. Neben der bekannten Anwendung im Photovoltaik-Sektor werden dabei auch Potenziale im Bereich der organischen und großflächigen Beleuchtung untersucht.

Perowskite sind eine Zukunftstechnologie für den Photovoltaik- und auch den Beleuchtungssektor. Es handelt sich um eine Klasse von kostengünstigen, aber hochwertigen Materialien, die eine ähnliche Leistung wie konventionelle Halbleiter aufweisen, sich aber gleichzeitig mit einfachen und preiswerteren Verfahren verarbeiten lassen.

Perowskite werden vor allem für Anwendungen in der Energieerzeugung optimiert, da sie als das nächste „Big Thing“ in der Photovoltaik angesehen werden. Doch vor Kurzem wurde ebenfalls gezeigt, dass sie auch effiziente lichtemittierende Bauelemente für den OLAE-Markt ermöglichen können.

Das Projekt „PeroCube“ hat deshalb zwei Hauptziele:

  • die Entwicklung von effizienten und kostengünstigen Lichtquellen, die den Eigenschaften natürlicher Lichtquellen nahekommen

  • die Unterstützung der Entwicklung von stabileren, nachhaltigeren, effizienten und kostengünstigen Solarmodulen

Durch die Kombination dieser beiden vielversprechenden Technologien möchte das Konsortium eine neue Generation von Standards für die visuelle Lichtkommunikation (VLC) und Light Fidelity (LiFi) entwickeln, die den Anwendungsbereich für menschenzentrierte Beleuchtung, Datenübertragung, Wearables und IoT-Anwendungen maßgeblich erweitern soll.

Schwung für die europäische Beleuchtungsindustrie

Die Partner im Konsortium sind sich einig, dass das Projekt die Entwicklung von optoelektronischen Bauelementen auf Perowskit-Basis einen Schritt weiterbringen wird. So werden innerhalb von „PeroCube“ großflächige Beleuchtungspanels (PeLEDs) entwickelt, die eine homogene Beleuchtung entsprechend dem Konzept der humanzentrierten Beleuchtung bieten. Sie sollen zudem ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen und der europäischen Industrie dabei helfen, ihre industrielle Führungsposition im Bereich Beleuchtung zu behaupten.

Das kann der Branche neue Türen öffnen. „Das Projekt wird den Nachweis erbringen, dass die spezifische Klasse von Perowskit-Materialien tatsächlich in kommerziellen Objekten wie Leuchtpanels und Wearables eingesetzt werden kann“, ist sich Dr. Sylvain Nicolay vom CSEM sicher.

Dr. Christian May, Geschäftsfeldleiter Flexible Organische Elektronik am Fraunhofer FEP, erläutert dabei die Rolle des Fraunhofer FEP: „Die Perowskit-Technologie durchläuft eine ebenso rasante und faszinierende Entwicklung wie die OLED-Technologie. Daher möchten wir unser umfangreiches Know-how bei der Charakterisierung und Verkapselung großflächiger und flexibler OLEDs einbringen und eine sinnvolle Kombination dieser Technologien erreichen.“

Projektmitglieder und deren Aufgaben

Das „PeroCube“-Konsortium besteht aus den folgenden 14 internationalen Partnern:

  • CSEM (Schweiz) – Koordinator und Leiter für die Entwicklung von Perowskit-basierten PV-Komponenten

  • VTT (Finnland) – Fertigungsansätze für großflächige, flexible „PeroCube“-Bauelemente und deren Integration in Wearables

  • University of Oxford (Vereinigtes Königreich) – Technologieentwicklung für LED- und PV-Bauelemente

  • University of Patras (Griechenland) – Anpassung der aufskalierten industriellen Perowskit-Synthese sowie die Bereitstellung verbesserter Perowskit-Strukturen

  • Fraunhofer FEP (Deutschland) – Elektrooptische Charakterisierung von PeLED-Bauelementen und deren Verkapselung

  • Aura Light (Italien) – Systemintegration für Beleuchtungsanwendungen, verantwortlich für Innovation, Dissemination und IPR-Management

  • TNO (Niederlande) – Lebenszyklus-Analyse und Gefahren- und Nanotoxizitätsbewertung, die sowohl die Vorteile als auch die potenziellen Risiken von „PeroCube“-Komponenten in den verschiedenen Lebenszyklusphasen des Produkts berücksichtigen

  • CNRS (Frankreich) – Optimierung des Perowskit-Materials

  • Vodafone Innovus (Griechenland) – LiFi-Anwendungen

  • TU Wien (Österreich) – Entwicklung der mikro- und nanoskaligen Charakterisierung von gefertigten PeLED-Bauteilen und -Materialien

  • Alpes Laser (Schweiz) – Laserquelle zur Perowskit-Charakterisierung

  • Eulambia Advanced Technologies (Griechenland) – Integration der „PeroCube“-Sende-/Empfangseinheit

  • Optiva Media (Spanien) – Implementierung und Validierung des PeLiFi-Prototyps

  • Noesis Technologies (Griechenland) – Projekt-, Daten- und IPR-Management und Verwertungsunterstützung

„PeroCube“ wird im Rahmen von Horizon 2020 mit insgesamt 5,6 Millionen Euro gefördert und läuft über 42 Monate.

Bildergalerie

  • Am Projekt sind internationale Partner beteiligt.

    Bild: Fraunhofer FEP

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