Extrusion Russian Edition 3-2020

48 ЭКСТРУЗИЯ 3/2020 ГИБКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Р ечь идет об органических фото- гальванических элементах (OPV- элементах), которые по сравнению с традиционными солнечными батарея- ми на основе кремния имеют меньший КПД, однако при этом являются гиб- кими и прозрачными. Это позволяет функционально и эстетично встраи- вать органические фотогальваниче- ские компоненты, например, в фасады зданий. Разработка эффективной тех- нологииизготовленияOPV-элементов должна послужить развитиюих массо- вого промышленного производства. Инновации для гибкого производства Отдельные слои органических фо- тогальванических элементов имеют толщину всего несколько нанометров. Благодаря использованию тонкопле- ночной технологии для нанесения покрытия на гибкую подложку на большой площади требуется лишь малое количество материала, что обе- спечивает экономию ресурсов при изготовлении. Кроме того, исполь- зование метода «из рулона в рулон» позволяет организовать переработку в промышленном масштабе. По сравне- нию с классическим созданием фото- гальванических элементов на основе кремния расходы на изготовление OPV-элементов ниже, поскольку в последнем случае отсутствуют энер- гозатратные и дорогостоящие техно- логические операции. Уже в предыдущих проектах FlexLas и PhotonFlex института ILT особое внимание уделялось отдельным опе- рациям метода «из рулона в рулон» для изготовления органических фото- гальванических элементов. Научно- исследовательский проект EffiLayers был запущен в сентябре 2019 года для реализации комплексного производ- ственного процесса с использованием инновационных технологий, обеспечи- вающих выпуск продукции и контроль ее качества. В рамках этого подхода отдельные операции контролируются с помощью датчиков с высокой разре- шающей способностьюи включаются в систему регулирования процесса. Несколько граммов сырья и много ячеек «Мы хотим создать инновационный технологический процесс совместно с предприятиями-переработчиками, — говорит Людвиг Понгратц, научный сотрудник ILT. —Наш подход состоит в том, чтобы заменить дорогостоящие и энергозатратные процессы распыле- ния на химический процесс нанесения покрытия в жидком состоянии». Функциональные слои наносятся один на другой в виде жидкого хими- ческого раствора с помощью системы нанесения покрытий с обогреваемым щелевым соплом. Слои толщиной от 10 до 250 нм обрабатываются не- сколькими лазерами с короткой и сверхкороткой длительностью им- пульса. В непрерывном процессе для разделения отдельных элементов и удаления слоев в пограничной обла- сти используется лазерная сушка и В рамках инициативы EffiLayers пять промышленных предприятий и исследовательских организаций разрабатывают под управлением Института лазерной техники общества Фраунгофера (ILT) из города Ахен (Германия) технологию производства органической фотогальваники по методу «из рулона в рулон». Цель инновационного проекта заключается в том, чтобы обеспечить машиностроительным предприятиям земли Северный Рейн – Вестфалия ведущую роль на рынке гибких тонкопленочных солнечных элементов и печатной электроники. EffiLayers — проект в области органической фотогальваники EffiLayers является продолжением проектов FlexLas и PhotonFlex, в которых особое внимание уделялось отдельным операциям комплексного производственного процесса изготовления органических фотогальванических элементов (все фото: ©ILT)