API src

Found 249 results.

Untersuchung der Auswirkungen ausgewählter nanotechnischer Produkte auf den Rohstoff- und Energiebedarf

In der vorliegenden Studie werden für besonders aussichtsreiche nanotechnische Anwendungs-felder die zu erwartenden Rohstoff- und Energieaufwendungen qualitativ und so weit wie möglich quantitativ beschrieben. Hierzu wurden insbesondere elektrisch dimmbare Fenster (Fa. EControl-Glas GmbH & Co. KG) und organische Photovoltaik-Module (Fa. BELECTRIC OPV GmbH) einer quantitativen Analyse mit unternehmensspezifischen Daten unterzogen. Die Ergebnisse aus den beiden Fallbeispielen zeigen, dass diese Innovationen grundsätzlich signifi-kante Einsparungen im Bereich der Rohstoff- und Energieaufwendungen ermöglichen können.<BR>Quelle: www.umweltbundesamt.de<BR>

Oberflächen für Solarzellen Oberflächen für Solarzellen

Die Suche nach einer Lösung zur Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen führte Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zu den höheren Pflanzen. Photovoltaik ähnelt im Prinzip der von Pflanzen betriebenen Photosynthese: Lichtenergie wird absorbiert und in eine andere Form von Energie umgewandelt. Dabei hängt die Effizienz entscheidend davon ab, wie gut das Lichtspektrum des Sonnenlichts ausgenutzt werden kann und ob eine hohe Absorptionsleistung auch bei verschiedenen Einfallswinkeln des auftreffenden Lichts erreicht wird. Bei der Photovoltaik ist das Lichtspektrum des Sonnenlichts, das ausgenutzt werden kann, materialabhängig und damit begrenzt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten das äußere Abschlussgewebe verschiedener Pflanzen auf ihre optischen Eigenschaften und vor allem auf ihre Antireflexwirkung. Es zeigte sich, dass die Epidermis der Blütenblätter der Rose besondere Antireflexwirkungen mit einem breiten Absorptionsspektrum und hoher Einfallswinkeltoleranz aufweist. Diese Eigenschaften sind dafür verantwortlich, dass die Blütenblätter trotz unterschiedlicher Lichtverhältnisse starke Farbkontraste ausbilden und damit die Chance auf Bestäubung erhöhen. Auf der Epidermis wurde ein ungeordnetes Feld dicht gedrängter Mikrostrukturen und anscheinend zufällig platzierter Nanostrukturen entdeckt. Diese Oberflächenstrukturen wurden in einen transparenten Kleber umgesetzt, der nach der Aushärtung durch UV-Licht in eine organische Solarzelle integriert wurde. Durch die Integration der Oberflächenstrukturen erhöhte sich der Wirkungsgrad bei senkrechtem Lichteinfall um 12 Prozent (relative Steigerung). Bei sehr flachen Einfallswinkeln fiel die Effizienzsteigerung noch höher aus. Die Forscher führen die Steigerung vor allem auf die hervorragende richtungsunabhängige Antireflexwirkung der nachgebildeten Epidermis zurück. Aus den Ergebnissen kann eine Rohstoffeinsparung in der Nutzungsphase abgeleitet werden, da mit weniger Solarzellen ein vergleichbarer Energieertrag erzielt werden kann. Weiterhin leistet die Wirkungsgradsteigerung einen Beitrag zur effizienten Energieerzeugung.

Teilvorhaben: Elektroden auf Basis hochtransparenter PEDOT/PSS Schichten

Das Projekt "Teilvorhaben: Elektroden auf Basis hochtransparenter PEDOT/PSS Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG durchgeführt. Für zahlreiche potentielle Photovoltaik-Anwendungen an Gebäuden, Fahrzeugen oder in der Landwirtschaft ist eine signifikante Transparenz der Solarmodule im sichtbaren Spektralbereich wünschenswert, wenn nicht Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung. Bestimmte organische Halbleiter sind in der Lage, infrarote Strahlung stark zu absorbieren und gleichzeitig sichtbares Licht fast vollständig zu transmittieren. Diese bemerkenswerte Eigenschaft ist der Schlüssel für die Realisierung organischer Solarmodule mit hoher visueller Transmission und homogenem Erscheinungsbild, d.h. ohne Lücken o.ä. Dazu müssen neben den organischen Absorbermaterialien auch neuartige Elektroden mit sehr spezifischen optischen Eigenschaften entwickelt werden. Das Ziel von Durchblick-PV ist die Entwicklung von organischer Photovoltaik, die unter Verwendung spezieller Absorbermaterialien und Elektroden hohe Wirkungsgrade und eine signifikante Transparenz im sichtbaren Spektralbereich aufweist. Dazu werden zunächst verschiedene organische Absorbermaterialien auf ihre optischen und elektrischen Eigenschaften hin getestet. Die am besten geeigneten Elektronen- und Lochtransportmaterialien werden im Zellstapel identifiziert und es wird von Beginn an die Langzeitstabilität der Bauteile untersucht. Für die Optimierung der elektrooptischen Eigenschaften der Solarzellen werden optische und elektrische Simulationen durchgeführt, da die Solarzellen als Dünnschichtsysteme komplexe Interferenzmuster aufweisen. So können schnell und effizient die erforderlichen Dicken der einzelnen Schichten bestimmt werden. Das optimierte Gesamtsystem wird dann zu großflächigen organischen Solarmodulen aufskaliert, auf Basis dieser Module Glaslaminate hergestellt und eine transparente Mock-up-Fassade realisiert. Diese neue Technologie soll anschließend in weiteren Projekten auf verschiedene Anwendungsszenarien hin optimiert werden, um langfristig Wertschöpfung und Arbeitsplätze in Deutschland zu sichern.

Umweltfreundliche und effiziente Produktion von organischen Solarzellen

Das Projekt "Umweltfreundliche und effiziente Produktion von organischen Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH durchgeführt. Das Bundesumweltministerium fördert ein innovatives Verfahren für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien für organische Solarzellen. Mit dem neuartigen Fertigungsverfahren, das die ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH entwickelt hat und am Standort Herbolzheim in Baden-Württemberg erstmalig einsetzt, können nicht nur seltene Schwermetalle wie Indium ersetzt werden. Durch das neuartige Schichtsystem kann außerdem der Energiebedarf des Beschichtungsprozesses um über 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren verringert werden. Bei einer Produktion von rund 215.000 Quadratmeter Folie können so knapp 450 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Organische Solarfolien sind im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen vergleichsweise günstig und flexibel einsetzbar. Es wird ein hohes Wachstumspotential in den kommenden Jahren erwartet. Rita Schwarzelühr-Sutter, Parlamentarische Staatssekretätin im Bundesumweltministerium: - Der beherzte Ausbau der erneuerbaren Energien ist die zentrale Maßnahme im Kampf gegen die Klimakrise. Innovative Verfahren können dabei helfen, die Produktion der Solaranlagen selbst umweltverträglicher zu machen. Das von uns geförderte Projekt ist ein Durchbruch für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien und hat Modellcharakter auch für andere Beschichtungsverfahren. Das neue Verfahren spart Material, ermöglicht den Verzicht auf seltene Schwermetalle und schützt das Klima, weil weniger CO2 ausgestoßen wird. Bisher wurde die transparente, leitfähige Schicht von Elektrodenfolien auf Basis des seltenen Schwermetalls Indium hergestellt. Das Aufbringen des Schichtsystems auf die Trägerfolie erforderte verschiedene Durchgänge. Dank des neuen Anlagenkonzepts kann die Beschichtung zukünftig in einem Arbeitsschritt erfolgen. Auf den Einsatz seltener Schwermetalle kann verzichtet werden. Der Materialverbrauch für die Beschichtung reduziert sich um mehr als die Hälfte bei deutlich verbesserter -effizienz. Das Vorhaben ist ein Durchbruch für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien. Bei erfolgreichem Projektverlauf hat das Verfahren Modellcharakter für das Aufbringen transparenter und leitfähiger Schichten. Es kann auch auf andere Produkte, zum Beispiel Flachbildschirme, übertragen werden. Mit dem Umweltinnovationsprogramm wird die erstmalige, großtechnische Anwendung dieser innovativen Technologie gefördert.

TP3: Erforschung eines Rolle-zu-Rolle Replikationsprozesses für lichtführende Elemente

Das Projekt "TP3: Erforschung eines Rolle-zu-Rolle Replikationsprozesses für lichtführende Elemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BTF Composite GmbH durchgeführt. Für den steigenden Bedarf an erneuerbaren Energien wird eine multifunktionale Frontschutzfolie für flexible Dünnschicht-Photovoltaikmodule entwickelt, die als zentrale Innovation eine Erhöhung der Effizienz der Module bei vertretbarer Kostenstruktur des Fertigungsprozesses zum Ziel hat. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erforschung einer Frontschutzfolie für die organische Photovoltaik (OPV) sowie die Entwicklung von Techniken zur Herstellung solcher Fronschutzfolien, die den mechanischen und UV-Lichtschutz realisiert, lichtleitende Elemente enthält, die zu einer Effizienzsteigerung der OPV führt und die mit dem OPV-Folienmaterial in einem Rolle-zu-Rolle (R2R) Prozess zu flexiblen Solarmodulen verbunden werden kann. Das Teilvorhaben befasst sich mit der Erforschung des R2R-Replikationsprozesses

TP1: Design, Entwicklung und Verifizierung einer Frontfolie mit Lichtführungsfunktionen zur Verkapselung von organischen Solarmodulen

Das Projekt "TP1: Design, Entwicklung und Verifizierung einer Frontfolie mit Lichtführungsfunktionen zur Verkapselung von organischen Solarmodulen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heliatek GmbH durchgeführt. Dieser Teilantrag konzentriert sich innerhalb des Verbundprojektes auf die Erforschung und den Einsatz neuer Messmethoden zur optischen Charakterisierung organischer Solarzellen und die Erforschung geeigneter Laminationsmöglichkeiten einer Frontfolie mit vergrabenen aktiven optischen Strukturen. Im Folgenden sind die Ziele detailliert aufgeführt: - Erforschung und Untersuchung geeigneter Messmethoden für OPV Zellen als Inputparameter für optische Strahlensimulation - Aufstellung und Optimierung eines Modells für die optische Simulationen von Einkoppel- und Lichtfangstrukturen (Licht-Trapping) und damit der Zusammenführung der Strahlen- und Dünnfilmoptik - Bewertung der Auslegungsvarianten der Frontfolie bzgl. Effizienz, Durchsatz und Kosten an Solar-Testmodulen - Herstellung von Demonstratoren im Rolle-zu-Rolle-Prozess - Zuverlässigkeitsuntersuchungen an den hergestellten Prototypen und Demonstratoren - Technische Bewertung bzgl. Effizienz, Durchsatz und Kosten an Solar-Testmodulen

TP4: Erforschung der Material-Struktur-Beziehung für lichtführende Elemente in einer Verbundschutzfolie für flexible organische Solarmodule

Das Projekt "TP4: Erforschung der Material-Struktur-Beziehung für lichtführende Elemente in einer Verbundschutzfolie für flexible organische Solarmodule" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt das Ziel integrierte, vergrabene Lichtleitelemente für die organische Photovoltaik zu spezifizieren, testweise herzustellen, die erreichte Effizienzsteigerung in Zusammenarbeit zu ermitteln und durch Vergleich von errechneten und gemessenen Werten Entscheidungsgrundlagen zu legen und weitere Optimierung zu ermöglichen.

Teilvorhaben: Transparente Rolle-zu-Rolle gedruckte OPV-Module und Glas-integrierte Demonstratoren

Das Projekt "Teilvorhaben: Transparente Rolle-zu-Rolle gedruckte OPV-Module und Glas-integrierte Demonstratoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASCA GmbH durchgeführt. Für zahlreiche potentielle Photovoltaik-Anwendungen an Gebäuden, Fahrzeugen oder in der Landwirtschaft ist eine signifikante Transparenz der Solarmodule im sichtbaren Spektralbereich wünschenswert, wenn nicht Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung. Bestimmte organische Halbleiter sind in der Lage, infrarote Strahlung stark zu absorbieren und gleichzeitig sichtbares Licht fast vollständig zu transmittieren. Diese bemerkenswerte Eigenschaft ist der Schlüssel für die Realisierung organischer Solarmodule mit hoher visueller Transmission und homogenem Erscheinungsbild, d.h. ohne Lücken o.ä. Dazu müssen neben den organischen Absorbermaterialien auch neuartige Elektroden mit sehr spezifischen optischen Eigenschaften entwickelt werden. Das Ziel von Durchblick-PV ist die Entwicklung von organischer Photovoltaik, die unter Verwendung spezieller Absorbermaterialien und Elektroden hohe Wirkungsgrade und eine signifikante Transparenz im sichtbaren Spektralbereich aufweist. Dazu werden zunächst verschiedene organische Absorbermaterialien auf ihre optischen und elektrischen Eigenschaften hin getestet. Die am besten geeigneten Elektronen- und Lochtransportmaterialien werden im Zellstapel identifiziert und es wird von Beginn an die Langzeitstabilität der Bauteile untersucht. Für die Optimierung der elektrooptischen Eigenschaften der Solarzellen werden optische und elektrische Simulationen durchgeführt, da die Solarzellen als Dünnschichtsysteme komplexe Interferenzmuster aufweisen. So können schnell und effizient die erforderlichen Dicken der einzelnen Schichten bestimmt werden. Das optimierte Gesamtsystem wird dann zu großflächigen organischen Solarmodulen aufskaliert, auf Basis dieser Module Glaslaminate hergestellt und eine transparente Mock-up-Fassade realisiert. Diese neue Technologie soll anschließend in weiteren Projekten auf verschiedene Anwendungsszenarien hin optimiert werden, um langfristig Wertschöpfung und Arbeitsplätze in Deutschland zu sichern.

WIR! - GRAVOmer - FlexSolarProtect

Das Projekt "WIR! - GRAVOmer - FlexSolarProtect" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von D-K Kunststoff-Folien GmbH durchgeführt. Für den steigenden Bedarf an erneuerbaren Energien wird eine multifunktionale Frontschutzfolie für flexible Dünnschicht-Photovoltaikmodule entwickelt, die als zentrale Innovation eine Erhöhung der Effizienz der Module bei vertretbarer Kostenstruktur des Fertigungsprozesses zum Ziel hat. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erforschung einer Frontschutzfolie für die organische Photovoltaik (OPV) sowie die Entwicklung von Techniken zur Herstellung solcher Fronschutzfolien geplant, die den mechanischen und UV-Lichtschutz realisiert, lichtleitende Elemente enthält, die zu einer Effizienzsteigerung der OPV führt und die mit dem OPV-Folienmaterial in einem Rolle-zu-Rolle (R2R) Prozess zu flexiblen Solarmodulen verbunden werden kann. Im Projekt soll ein weitreichender Innovationssprung für eine solare Frontschutzfolie realisiert werden. Dieser wird notwendig, da Frontschutzfolien für nachhaltige Photovoltaikanwendungen neben den Barriereeigenschaften deutlich höheren Anforderungen gegenüber mechanischer Belastung und Belastung durch UV-Bestrahlung ausgesetzt ist. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, müssen entsprechende Polymerrezepturen sowie abgestimmte Beschichtungs- und Compoundierungsprozesse erarbeitet werden.

TP2: Entwicklung und Verifizierung eines mikrostrukturierten multifunktionalen Folienverbundes zur Frontseitenverkapselung von organischen Solarmodulen

Das Projekt "TP2: Entwicklung und Verifizierung eines mikrostrukturierten multifunktionalen Folienverbundes zur Frontseitenverkapselung von organischen Solarmodulen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von D-K Kunststoff-Folien GmbH durchgeführt. Für den steigenden Bedarf an erneuerbaren Energien wird eine multifunktionale Frontschutzfolie für flexible Dünnschicht-Photovoltaikmodule entwickelt, die als zentrale Innovation eine Erhöhung der Effizienz der Module bei vertretbarer Kostenstruktur des Fertigungsprozesses zum Ziel hat. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Erforschung einer Frontschutzfolie für die organische Photovoltaik (OPV) sowie die Entwicklung von Techniken zur Herstellung solcher Fronschutzfolien geplant, die den mechanischen und UV-Lichtschutz realisiert, lichtleitende Elemente enthält, die zu einer Effizienzsteigerung der OPV führt und die mit dem OPV-Folienmaterial in einem Rolle-zu-Rolle (R2R) Prozess zu flexiblen Solarmodulen verbunden werden kann. Im Projekt soll ein weitreichender Innovationssprung für eine solare Frontschutzfolie realisiert werden. Dieser wird notwendig, da Frontschutzfolien für nachhaltige Photovoltaikanwendungen neben den Barriereeigenschaften deutlich höheren Anforderungen gegenüber mechanischer Belastung und Belastung durch UV-Bestrahlung ausgesetzt ist. Um diesen Anforderungen gerecht werden zu können, müssen entsprechende Polymerrezepturen sowie abgestimmte Beschichtungs- und Compoundierungsprozesse erarbeitet werden.

1 2 3 4 5 … 23 24 25