Das Projekt "Beleuchtung mit organischen Leuchtdioden im europäischen Maßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Philips Technologie GmbH durchgeführt. The overall goal of OLED100.eu is to develop all the necessary technologies forming the basis for efficient OLED applications for the general lighting industry in Europe.The European Council has agreed to cut at least 20Prozent in CO2 emission by 2020. Recent studies conducted by the JRC of the EC show a huge potential for saving energy by better energy efficiency. Still, some citizens are not aware that light bulbs are highly inefficient and those who know do not buy energy saving lamps because they are dissatisfied with the long light output stabilisation time or the bulbs shape, size, and colour.Organic light-emitting diodes are promising candidates to substitute conventional light sources. They provide potential for power-efficient large area light sources with revolutionary properties like thin, flat, transparent, color-tunable, and flexible. This grade of flexibility in terms of design and application make them highly appealing for consumers.For general lighting, OLEDs have to compete with existing and upcoming lighting solutions achieving power efficacies of up to 100 lm/W (fluorescent tubes) and operational lifetimes of up to 100.000 h (inorganic LEDs). In addition, OLEDs have to make use of their revolutionary form factor allowing flat light sources covering square meters.This translates to the five main objectives:-High power efficacy (100 lm/W)-Long lifetime (100.000 h)-Large area (100x100 cm2)-Low-cost (100 Euro/m2)-System integration / standardization / applicationOLED100.eu has assembled a consortium with outstanding experts from leading industry and academic groups. The participation of lamp manufacturers like Philips and Osram ensures a rapid transfer of any result into real products. OLED100.eu will strengthen the leading position of the European Lighting Industry and create long-term manufacturing jobs. Finally, the IP generated in new process and product domains will protect these advances from Asian and US competition.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bauteilphysik von ELQ-LEDs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Augsburg, Institut für Physik, Lehrstuhl für Experimentalphysik I und Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung durchgeführt. Dieses Projekt hat als übergeordnetes Ziel, Quanten-Materialien für neue innovative Anwendungen in der Display- und Beleuchtungsindustrie nutzbar zu machen. Dazu sollen die Vorteile von Quantenpunkten (schmalbandige, spektral durchstimmbare Lumineszenz) mit der einfachen elektrischen Ansteuerung von flächenhaften OLED-Lichtquellen vereinigt werden. Um das Beste aus beiden Welten tatsächlich zu einem Mehrwert zu kombinieren, bedarf es jedoch eines fundierten Grundlagenverständnisses der Funktionsweise dieser hier als 'ELQ-LEDs' (electroluminescent quantum materials based light emitting device) bezeichneten Bauteile. Dieses zu erlangen steht im Fokus dieses Teilvorhabens. Insbesondere sollen Effizienz-limitierende Prozesse im Betrieb der ELQ-LEDs bei hohen Strömen und Temperaturen - also der sog. 'Roll-off' - untersucht und die physikalischen Ursachen identifiziert werden. Des Weiteren sollen Ursachen der Bauteildegradation erforscht werden, die die Grundlage für eine zukünftige Bauteilentwicklung mit Anwendungsperspektive im Automobilsektor liefert. Die Innovationen des Projekts basieren darauf, dass erstens Cadmium-freie Quanten-Materialien zum Einsatz kommen und zweitens, dass diese selbst als elektrisch ansteuerbare, Licht-emittierende Schichten eingesetzt werden. Für diese Materialien gibt es bisher keine entsprechenden Untersuchungen der Bauteilphysik in der Literatur, so dass hier auch wissenschaftlich Neuland betreten wird. An der Universität Augsburg werden dedizierte elektro-optische Experimente entwickelt, die die Bestimmung der Lumineszenzeffizienz der Quantenpunkte während des Betriebs des Bauelements ermöglichen. Dazu werden sowohl die Intensität wie auch die Abklingzeit der Lumineszenz als Funktion des angelegten elektrischen Feldes bzw. des fließenden Stroms vor und nach der Degradation der ELQ-LEDs untersucht. Gemeinsam mit den Partnern sollen daraus Designregeln für die Materialien sowie den Stackaufbau des Bauelements abgeleitet werden.
Das Projekt "Application relevant validation of c-Si based tandem solar cell processes with 30 % efficiency target (SiTaSol)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein durchgeführt. Crystalline silicon wafer solar cells have been dominating the photovoltaic market so far due to the availability and stability of c-Si and the decades of Si technology development. However, without new ways to improve the conversion efficiencies further significant cost reductions will be difficult and the c-Si technology will not be able to maintain its dominant role. In the SiTaSol project we want to increase conversion efficiencies of c-Si solar cells to 30 % by combining it with III-V top absorbers. Such a tandem solar cell will result in huge savings of land area and material consumption for photovoltaic electricity generation and offers clear advantages compared to today's products. The III-V/Si tandem cell with an active Si bottom junction with one front and back contact is a drop-in-replacement for today's Si flat plate terrestrial PV. To make this technology cost competitive, the additional costs for the 2-5 mym Ga(In)AsP epitaxy and processing must remain below 1 Euro/wafer to enable module costs less than 0.5 Euro/Watt-peak. It is the intention of the SiTaSol project to evaluate processes which can meet this challenging cost target and to proof that such a solar cell can be produced in large scale. Key priorities are focused on the development of a new growth reactor with efficient use of the precursor gases, enhanced waste treatment, recycling of metals and low cost preparation of the c-Si growth substrate. High performance devices will be demonstrated in an industrial relevant environment. The project SiTaSol approaches these challenges with a strong industrial perspective and brings together some of the most well-known European partners in the field of Si PV and III-V compound semiconductors. Furthermore SiTaSol will support the competitiveness of the European industry by providing innovative solutions for lowering manufacturing costs of III-V materials which are essential in today's electronic products including laptops, photonic sensors and light emitting diodes.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung von Quanten-Dot-basierten OLED-Bauteilen zur Anwendung im Automobilbereich und in Displays" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von OSRAM OLED GmbH durchgeführt. Quanten-Materialien (QM) sollen für neue innovative Anwendungen in der Display- und Beleuchtungsindustrie nutzbar gemacht werden. Die neuen Materialien der Partner Merck und Fraunhofer IAP werden als Tinten formuliert und neue Bauteilarchitekturen erstellt. Mittels zweier Demonstratoren werden die Anwendungsmöglichkeiten der neuen Technologie veranschaulicht und begreifbar gemacht. Einer der Demonstratoren wird als automobiler Rücklichtdemonstrator gestaltet, als Ergänzung zu den innovativen OLED Rückleuchten; als zweite Anwendung wird eine displayartige Anzeige demonstriert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verfahren für ein herstellerübergreifendes Modul-System für Elektronik-Komponenten der Beleuchtungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siteco Beleuchtungstechnik GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Die Beleuchtungsindustrie steht angesichts mehrerer technologischer Veränderungen (LED, IoT, IPv6, Mobile) vor immensen Herausforderungen. Es wird immer schwieriger, die individuellen Bedürfnisse von Kunden mit vertretbarem Aufwand befriedigen zu können. Leuchtenhersteller und deren Zulieferer müssen bereits heute - und in Zukunft noch viel mehr - ein extrem breit gefächertes Sortiment anbieten. Elektronik-Komponenten kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Ein möglicher Weg, dem Problem zu begegnen, wäre es, zu einem modularen Baukastenprinzip überzugehen. Nicht wie bisher mehrere Funktionen hochintegriert auf einer gemeinsamen Hardware zu kombinieren, sollen zukünftig auch entkoppelte, funktional getrennte Hardware-Komponenten zur Verfügung stehen. Leuchtenhersteller könnten Funktionen abhängig von Kundenwünschen individuell zusammenstellen (Bsp: alternative Ansteuerung per Funk oder Draht). 2. Arbeitsplanung: In einem modularen Baukasten von Elektronik-Komponenten ist deren Kompatibilität essenziell; insbesondere gilt dies für den notwendigen inter-modularen Informationsaustausch (M2M Kommunikation). Im Projekt werden Möglichkeiten zur Modularisierung und typische Anwendungszenarien erforscht und der daraus resultierende Kommunikationsaufwand abgeleitet. Strategie dabei ist es, auf ein hoch skalierbares System mit (optionaler) verteilter Intelligenz zu setzen. Die Betrachtungen führen zu einer Klassifizierung von logischen Funktionseinheiten und deren Eigenschaften, die direkt in Software-Konstrukte, d.h. ein Daten-Modell, übersetzt werden. Einheitliche und verbindliche Software-Schnittstellen für den geregelten Informationsfluss werden spezifiziert und ein Framework abgeleitet, das Baugruppen-Entwickler beim Umgang mit dem Kommunikationsprotokoll unterstützen soll. Konzepte für die physikalische Übertragung von Daten mit Augenmerk auf die besonderen Anforderungen beim Bau und Betrieb von Leuchten werden erforscht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung der Material-, Schicht- und Deviceeigenschaften zur Bewertung der Eignung für LED Bauelemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Institut für Physik durchgeführt. Dieses Projekt hat als übergeordnetes Ziel, Quantenmaterialien für neue, innovative Anwendungen in der Display- und Beleuchtungsindustrie nutzbar zu machen. Die Innovationen des Projekts basieren darauf, dass erstens Cadmium-freie Quantenmaterialien zum Einsatz kommen und zweitens diese selbst als elektrisch ansteuerbare, Licht-emittierende Schichten eingesetzt werden. Als Kernmaterialien sollen hier Indiumphosphid und Indiumzinkphosphid für rot leuchtende bzw. Zinkselenid für blau leuchtende Quantenmaterialien genutzt werden. Für diese Materialien müssen zunächst grundlegende, neue Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen den anorganischen Quantenmaterialien, ihrer Ligandenoberfläche und den umgebenden organischen Materialien erarbeitet werden. Ziel ist es hierbei vor allem, die Zusammenhänge zwischen Farbspektrum, Bandbreite und Leuchteffizienz der Quantenmaterialien auf der einen Seite sowie ihren chemischen und strukturellen Eigenschaften auf der anderen Seite zu verstehen, um die gewünschten Eigenschaften beim Schichtdesign gezielt einstellen zu können. In den neuen Quantenmaterialien wird die Abhängigkeit der optoelektronischen Eigenschaften von den chemischen und strukturellen Eigenschaften zunächst an den reinen Quantenmaterialien untersucht, bevor in einem zweiten Schritt der Einfluss des einbettenden Matrixmaterials untersucht wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Beiträge der einzelnen Materialien zu den Eigenschaften des fertigen OLED-Bauteils aufgeschlüsselt werden können. Für beide Schritte werden jeweils die Zusammensetzung und die Phasenreinheit sowie die Größe und die Packungsdichte bzw. die Verteilung der Quantenmaterialien analysiert und ihre Wechselwirkungen mit dem Farbspektrum, der Leucht-Effizienz und der Rekombinationsdynamik ausgewertet. Damit einher geht die Identifikation von Verlustmechanismen und potentieller Ursachen, so dass eine weitere Optimierung der Effizienz ermöglicht wird.
Das Projekt "Reduzierung der Altbeizen durch Einsatz einer Vakuumbeschichtungsanlage fuer Aluminiumbaender" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von alanod Aluminium-Veredlung GmbH & Co. durchgeführt. Die Fertigung von anodisierten Aluminiumbaendern, zB fuer die Beleuchtungsindustrie ist mit erheblichem Abfall- und Abwasseranfall verbunden. Insbesondere der Einsatz konzentrierter Saeuren bedingt den Anfall grosser Mengen Neutralisationsschlaemme. Durch den Einsatz einer Vakuumbeschichtungsanlage entfaellt fuer einen Teil der Produktion die gesamte bisherige Behandlung (Entfetten, Glaenzen, Anodisieren, Faerben, Verdichten), waehrend fuer einen anderen Teil der Produktionspalette die Anforderungen (zB Glanzgrad, Eloxalschichtdichte) an diese Behandlungsschritte geringer werden. Dadurch wird eine Schadstoffreduzierung von 30 bis 50 Prozent erreicht. Die kontinuierlich arbeitende Vakuumbeschichtungsanlage fuehrt in verschiedenen Prozesskammern folgende Behandlungsschritte aus: Plasmavorbehandlung und Aufbringung einer chrom- und nickelhaltigen Interface-Schicht; Ausstaeuben der Reinstaluminium-Schicht; Elektronenstrahlverdampfung. Mit Hilfe dieses optisch wirksamen Schichtsystems wird die Totalreflexion des veredelten Aluminiums um ca. 10 Prozent auf 93 Prozent erhoeht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Quanten-Materialien und deren Wechselwirkung mit Ladungstransportmaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Das Vorhaben hat das Ziel, cadmium-freie Quanten-Materialien für neue innovative Anwendungen in der Display- und Beleuchtungsindustrie nutzbar zu machen. Dabei werden die Quanten-Materialien anstelle der in der üblicherweise verwendeten phosphoreszenten Metallkomplexe als emittierendes Material in OLEDs und somit als elektrisch ansteuerbare Licht-emittierende Schichten eingesetzt. Zusätzlich sollen neue Konzepte zur elektronischen Ankopplung der Quanten-Materialien an Matrix- und Ladungstransportmaterialien untersucht werden, um einen besseren Ladungstransfer zwischen Matrix und Quanten-Material zu ermöglichen. Ausgehend von der bisherigen lösungsbasierten OLED Prozessierung mit Hilfe des Inkjet-Drucks sollen die Quanten-Materialien ebenfalls mit der Inkjet-Technologie verarbeitet und entsprechende Tinten entwickelt werden.
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