Gedruckte transparente Elektroden für flexible OLED und Solarzellen

BMBF-gefördertes Projekt IMAGE zur Entwicklung innovativer druckbarer Elektrodenmaterialien für hocheffiziente organische Leuchtdioden und Solarzellen erfolgreich beendet

(PresseBox) - Fortschritt in der Entwicklung flexibler, transparenter Elektroden für OLED, OPD und OPV. Nach 3-jähriger Laufzeit ist das gemeinsam vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und der französischen Agence Nationale de la Recherche geförderte Projekt IMAGE (Innovative printable electrode materials for high performance organic lighting devices and solar cells "IMAGE") erfolgreich abgeschlossen worden. Als Ergebnis haben die Projektpartner Carnot MIB aus Bordeaux (Projektleitung durch LCPO) und Fraunhofer COMEDD neuartige transparente Elektroden gezeigt, die auf einer Trägerfolie aufgebracht, flexible elektronische Bauelemente ermöglichen. Die Leistungsfähigkeit dieser aus organischen Materialien aufgebauten Elektroden wurde anhand von flexiblen OLED und organischen Solarzellen demonstriert. Ziel des IMAGE-Projektes war die Entwicklung innovativer druckbarer, transparenter Elektrodenmaterialien für hocheffiziente organische Leuchtdioden und Solarzellen. Diese sollen kosteneffizient, leitfähig und transparent sowie flexibel sein und mit OLED oder organischen Solarzellen kompatibel sowie integrierbar sein. Die bei IMAGE entwickelten Elektroden sollten konventionelle transparente Metalloxide, wie Indium-Zinn-Oxid (ITO), welche weniger flexibel und kosteneffizient sind, ersetzen.
Dr. Olaf R. Hild, Geschäftsfeldleiter am Fraunhofer COMEDD erklärt die beachtlichen Ergebnisse so: "Uns ist es gelungen, die Elektroden sehr dünn, transparent und flexibel zu gestalten und sie in unsere Prozesse zu integrieren. Damit ist Fraunhofer COMEDD nun in der Lage, flexible organische Bauelemente, wie OLED-Leuchtfolien, organische Solarzellen oder Sensorik auf Folie nach Kundenwünschen zu fertigen."
Technik und Ergebnisse im Überblick:
- PEDOT basierte Elektroden, PSS frei
- Transparenz (at) 550 nm bis zu 85 %
- Schichtwiderstand: 90 Ohm/sq.
- Leitfähigkeit: 200 Scm-1
- Integration auf PET-Folien und PET-Barrierefolien

- Laserstrukturierbar
- OLED/OPV kompatibel
- Bessere Rollbarkeit als ITO-basierte Elektroden
Nach den vielversprechenden Ergebnissen im Projekt IMAGE werden nun industrielle Partner zur Kommerzialisierung gesucht. Insbesondere Folienhersteller und -veredler können hier mit Materialentwicklern flexible transparente und leitfähige Folienprodukte für vielfältige Anwendungen, z.B. der Photovoltaik, organischen Elektronik oder Touchscreens zur Marktreife führen.
Über das IMAGE-Konsortium:
Die Partner von MIB waren zuständig für die Entwicklung geeigneter chemischer Zusammensetzungen und Lösungen zur Herstellung von organischen, transparenten Elektroden. Fraunhofer COMEDD entwickelte die Strukturierungsprozeduren und integrierte OLED und organische Solarzellen auf die neuartigen Elektroden und entwickelte Verkapselungstechniken.
Beratend begleiteten die Firmen Arkema und Tridonic das Projektkonsortium über die gesamte Projektlaufzeit.
Carnot MIB institute (Universität von Bordeaux, Frankreich):
Leiter: LCPO (Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques)
Projektkoordinator: Prof. Georges Hadziioannou (hadzii(at)enscbp.fr)
IMS (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
CRPP (Centre de Recherche Paul Pascal)
Dieses Projekt wurde gefördert durch Bundesministerium für Bildung und Forschung und der Agence Nationale de la Recherche im Kooperationsprogramm "Inter Carnot Fraunhofer".

Fraunhofer COMEDD wurde von der Fraunhofer-Gesellschaft gegründet, um die Ergebnisse der Forschung an organischen Halbleitermaterialien und Systemen in die Produktion zu überführen. Die Einrichtung kombiniert Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zur Herstellung, Integration und Technologieentwicklung von elektronischen Bauelementen basierend auf organischen Halbleitern. Die Mission von Fraunhofer COMEDD ist die kunden- und anwendungsspezifische Forschung, Entwicklung und Pilotfertigung von neuartigen Bausteinkonzepten und Herstellungsmethoden für Bauelemente der organischen Elektronik. Fraunhofer COMEDD verkörpert ein in Europa führendes fertigungsnahes Forschungs- und Entwicklungszentrum für organische Halbleiter mit thematischer Fokussierung auf organische Leuchtdioden und Vakuumtechnologien. In mehreren Reinräumen besteht die COMEDD-Infrastruktur aus:
- einer Pilotlinie für die Herstellung von OLEDs auf 370 x 470 mm² großen Substraten,
- zwei Pilotlinien für 200 mm Wafer für die OLED-Integration auf Silizium-Substraten, sowie
- einer Forschungslinie für eine Rolle-zu-Rolle-Fertigung auf flexiblen Substraten.
Fraunhofer COMEDD bietet damit vielfältige Forschungs-, Entwicklungs- und Pilotfertigungsmöglichkeiten, insbesondere für OLED-Beleuchtung, organische Solarzellen, OLED-Mikrodisplays und -Sensoren.
Nachdem die Fraunhofer Gesellschaft eine Bündelung der Schlüsselkompetenzen in Dresden beschlossen hat, sind das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl und Plasmatechnik FEP und Fraunhofer COMEDD in erste Integrationsgespräche eingetreten.

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Datum: 15.01.2014 - 10:32 Uhr
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