Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Clariant Produkte (Deutschland) GmbH durchgeführt. Dichte SiOx-Schichten von etwa 100 nm Dicke, die durch nasschemischen Auftrag und photochemisch initiierte Umwandlung von Perhydropolysilazan (PHPS) unter Normaldruck bei niedriger Temperatur hergestellt werden, sollen in Kombination mit organischen oder hybriden Zwischenschichten als Mehrschichtsysteme auf Polymerfolien aufgebracht und als Hochbarriereverbunde für die bewitterungsfeste Verkapselung von flexiblen photovoltaischen (PV) Dünnschichtzellen eingesetzt werden. Zur Gewährleistung einer Lebensdauer dieser Zellen von über 20 Jahren müssen komplexe Anforderungen an die Gasbarrierewerte sowie an mechanische, elektrische und optische Eigenschaften erfüllt werden. Die Arbeiten haben das Ziel, durch PV-Anlagen erzeugte Elektroenergie gegenüber solcher aus fossilen Energieträgern oder Atomenergie durch Kostensenkung konkurrenzfähig zu machen. Ausgehend von F&E-Ergebnissen der Antragsteller zur Herstellung von SiOx-Barriereschichten aus Polysilazanen sowie weiteren spezifischen Kompetenzen sind Polymerfolien als Substrate zu testen, organische und hybride Materialien für Abdeckschichten zu entwickeln, Mehrfachbeschichtungen alternierender SiOx- und organisch/hybrider Schichten herzustellen und diese zu Verbunden zu kaschieren. Mit Labor- und Kleinserienmustern werden PV-Module verkapselt und Klimatests unterzogen. Für Hybridkomposite als Zwischenschichten sind maßgeschneiderte Polyorganosilazane zu entwickeln. Die Produktqualität des Rohstoffes PHPS ist zu verbessern.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. durchgeführt. Dichte SiOx-Schichten von etwa 100 nm Dicke, die durch nasschemischen Auftrag und photochemisch initiierte Umwandlung von Perhydropolysilazan (PHPS) unter Normaldruck bei niedriger Temperatur hergestellt werden, sollen in Kombination mit organischen oder hybriden Zwischenschichten als Mehrschichtsysteme auf Polymerfolien aufgebracht und als Hochbarriereverbunde für die bewitterungsfeste Verkapselung von flexiblen photovoltaischen (PV) Dünnschichtzellen eingesetzt werden. Zur Gewährleistung einer Lebensdauer dieser Zellen von über 20 Jahren müssen komplexe Anforderungen an die Gasbarrierewerte sowie an mechanische, elektrische und optische Eigenschaften erfüllt werden. Die Arbeiten haben das Ziel, durch PV-Anlagen erzeugte Elektroenergie gegenüber solcher aus fossilen Energieträgern oder Atomenergie durch Kostensenkung konkurrenzfähig zu machen. Ausgehend von F&E-Ergebnissen der Antragsteller zur Herstellung von SiOx-Barriereschichten aus Polysilazanen sowie weiteren spezifischen Kompetenzen sind Polymerfolien als Substrate zu testen, organische und hybride Materialien für Abdeckschichten zu entwickeln, Mehrfachbeschichtungen alternierender SiOx- und organisch/hybrider Schichten herzustellen und diese zu Verbunden zu kaschieren. Mit Labor- und Kleinserienmustern werden PV-Module verkapselt und Klimatests unterzogen. Für Hybridkomposite als Zwischenschichten sind maßgeschneiderte Polyorganosilazane zu entwickeln. Die Produktqualität des Rohstoffes PHPS ist zu verbessern.
Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solarion AG durchgeführt. Dichte SiOx-Schichten von etwa 100 nm Dicke, die durch nasschemischen Auftrag und photochemisch initiierte Umwandlung von Perhydropolysilazan (PHPS) unter Normaldruck bei niedriger Temperatur hergestellt werden, sollen in Kombination mit organischen oder hybriden Zwischenschichten als Mehrschichtsysteme auf Polymerfolien aufgebracht und als Hochbarriereverbunde für die bewitterungsfeste Verkapselung von flexiblen photovoltaischen (PV) Dünnschichtzellen eingesetzt werden. Zur Gewährleistung einer Lebensdauer dieser Zellen von über 20 Jahren müssen komplexe Anforderungen an die Gasbarrierewerte sowie an mechanische, elektrische und optische Eigenschaften erfüllt werden. Die Arbeiten haben das Ziel, durch PV-Anlagen erzeugte Elektroenergie gegenüber solcher aus fossilen Energieträgern oder Atomenergie durch Kostensenkung konkurrenzfähig zu machen. Ausgehend von F&E-Ergebnissen der Antragsteller zur Herstellung von SiOx-Barriereschichten aus Polysilazanen sowie weiteren spezifischen Kompetenzen sind Polymerfolien als Substrate zu testen, organische und hybride Materialien für Abdeckschichten zu entwickeln, Mehrfachbeschichtungen alternierender SiOx- und organisch/hybrider Schichten herzustellen und diese zu Verbunden zu kaschieren. Mit Labor- und Kleinserienmustern werden PV-Module verkapselt und Klimatests unterzogen. Für Hybridkomposite als Zwischenschichten sind maßgeschneiderte Polyorganosilazane zu entwickeln. Die Produktqualität des Rohstoffes PHPS ist zu verbessern.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Einrichtung Polymermaterialien und Composite (PYCO) durchgeführt. Dichte SiOx-Schichten von etwa 100 nm Dicke, die durch nasschemischen Auftrag und photochemisch initiierte Umwandlung von Perhydropolysilazan (PHPS) unter Normaldruck bei niedriger Temperatur hergestellt werden, sollen in Kombination mit organischen oder hybriden Zwischenschichten als Mehrschichtsysteme auf Polymerfolien aufgebracht und als Hochbarriereverbunde für die bewitterungsfeste Verkapselung von flexiblen photovoltaischen (PV) Dünnschichtzellen eingesetzt werden. Zur Gewährleistung einer Lebensdauer dieser Zellen von über 20 Jahren müssen komplexe Anforderungen an die Gasbarrierewerte sowie an mechanische, elektrische und optische Eigenschaften erfüllt werden. Die Arbeiten haben das Ziel, durch PV-Anlagen erzeugte Elektroenergie gegenüber solcher aus fossilen Energieträgern oder Atomenergie durch Kostensenkung konkurrenzfähig zu machen. Screening zur Reaktion von Polysilazanen mit Monomeren verschiedener Harzklassen, Entwicklung von Zwischen- und Deckschichten mit hoher Barrierewirkung auf Basis von Polysilazan/Polymer-Hybridmaterialien sowie die Charakterisierung der Materialien und Verbunde insbesondere hinsichtlich ihrer Barriereeigenschaften und Defektstruktur mittels Ca-Test.
Das Projekt "SonnTex - Entwicklung flexibler Polymersolarzellen auf Funktionstextilien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mäder Plastilack AG durchgeführt. Für eine Polymersolarzelle soll mit den Partnern eine Ultrahochbarriereverkapselung für ein Rolle zu Rolle Beschichtungs-Verfahren entwickelt werden. Hierzu wird ein Multilayersystem aus Polytetraflourethylen (Elringklinger), SiOx-Schichten (Clariant) UV-Lack (Mäder) entwickelt werden. Dabei soll die SiOx oder organisch modifizierten SiOx-Schichten durch Umwandlung aus Polysilazanen erhalten werden. Im engen Austausch mit den Partnern sollen aus unterschiedlichen Polysilazanen Formulierungen entwickelt werden, die hinsichtlich Barriere und Verarbeitungsaspekten im Multilayerverbund getestet werden. Die optimierten Formulierungen sollen dann im R z R-Verfahren vom TITK verarbeitet werden. Für die optimierten Formulierungen sollen kostengünstige Herstellverfahren entwickelt werden. Die Barrierefolie soll für die Verkapselung von in Textilintegrierten Polymersolarzellen verwendet werden. Ein weiteres Einsatzgebiet kann die organische Elektronik, z. B. OLEDS sein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer Verkapselungsfolie für OPV - Produkt, Technologie, Aufskalierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. durchgeführt. Ziele des Verbundprojektes sind die Entwicklung flexibler Verkapselungsfolien für organisch basierte Photovoltaik(OPV)-Module und der Verfahrensschritte ihrer Herstellung bis zum industrienahen Maßstab. Die Folien werden zu OPV-Modulen verarbeitet und sowohl als Einzelfolien als auch als Module hinsichtlich ihrer Qualität umfassend bewertet. Im Teilprojekt erfolgen die Entwicklung von Einzelbarrierefolien und Hochbarrierelaminaten, die technologische Weiterentwicklung der Herstellungsprozesse, ihre Aufskalierung zu industrietauglichen Prozessen zur Herstellung wettbewerbsfähiger OPV-Verkapselungsmaterialien sowie die Ermittlung der Kosten. Ausgehend von Vorarbeiten sind zunächst SiOx-beschichtete Polymerfolien (Einfachbarrierefolien) durch UV-Bestrahlung einer nasschemisch aufgebrachten Polysilazanschicht im Rolle-zu-Rolle-Verfahren (R2R) herzustellen. Nachfolgend werden zwei Einfachbarrierefolien zu einem Hochbarrieverbund mit folgenden Key-Parametern laminiert: Wasserdampfpermeation kleiner als 10-4 g/(m2 d), Lebensdauer größer als 10 Jahre, Kosten kleiner als 10 Euro pro m2. Die R2R Gesamttechnologie ist zu entwickeln und in den industrienahen Maßstab für Bahnbreiten bis 50 cm aufzuskalieren. Die Arbeiten erfolgen im Rahmen eines Verbundprojektes. Der Zuwendungsempfänger (ZE) erhält neu entwickelte Beschichtungslösungen aus dem Teilprojekt 1. Die Arbeiten im Teilprojekt 2 des ZE sind eng verflochten mit Teilprojekt 3 'Entwicklung und Optimierung von Materialien und Herstellungsverfahren für Hochbarrierefolien - Industrialisierungskonzept'. Für Teilprojekt 4 'Verkapselung und Charakterisierung von OPV-Modulen' werden vom ZE entwickelte Hochbarrierefolien für die Verkapselung von OPV-Modulen und die Bewertung ihrer Eignung bereitgestellt. Der ZE des Teilprojekts 5 'Material- und Modulcharakterisierung' erhält Einzel- und Hochbarrierefolien zur qualitativen Bewertung und Fehleranalyse. Gemeinsam mit Teilprojekt 3 wird ein Industrialisierungskonzept erstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Optimierung von Materialien und Herstellverfahren für Hochbarrierefolien auf Basis von Polysilazanen sowie Industriealisierungskonzept" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papierfabrik Louisenthal GmbH durchgeführt. Ziele des Verbundprojektes sind die Entwicklung flexibler Verkapselungsfolien für OPV-Module (Organische Photovoltaik), und ihrer Herstellung in allen technologischen Teilschritten bis zum industrienahen Maßstab. Die Folien werden bei einem OPV-Hersteller zu OPV-Modulen verarbeitet und sowohl als Einzelfolien als auch als Module umfassend hinsichtlich ihrer Qualität bewertet. Ziele des Teilprojektes sind weiterentwickelte, optimierte und auf ihre Tauglichkeit zur Industrialisierung überprüfte Materialien und R2R-Herstellprozesse (Rolle zu Rolle) bis 500 mm Arbeitsbreite, die Wasserdampfpermeationsraten von kleiner als 10-2 g/m2/d, nach Kaschierung zweier Barrierefolien von kleiner als 10-4 g/m2/d bei hoher mechanischer Flexibilität ermöglichen. Die Langzeitstabilität der transparenten Folien und -verbunde beträgt mindestens 10 Jahre, die Herstellkosten liegen unter 10 Euro/m2. Arbeitsplan (AP): AP1: Technologische Entwicklung zur Herstellung von Einzelbarrierefolien - Untersuchungen zu Substratfolien 01.10.2016 - 30.04.2018 - Aufskalierung für Bahnbreite größer als 500 mm R2R, Ausrüstung, Einfahren 01.01.2017 - 31.07.2018 AP2: Technologische Entwicklung zur Herstellung von Hochbarriere-Verbundfolien - Laminierprozeß für Verbundfolien 01.09.2016 - 31.01.2019 AP3: Transferkonzept für die industrielle Fertigung - Kostenkalkulation 01.01.2019 - 30.06.2019 - Übernahmeszenario 01.03.2019 - 30.06.2019.
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