Das Projekt "Teilprojekt 2; Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. durchgeführt. Im Rahmen des vorliegenden Projektes sollen Grundlagen für eine Technologie auf photokatalytischer Basis entwickelt werden, die die Nutzung des Sonnenlichtes zur direkten Herstellung von Wasserstoff aus Wasser ermöglicht. In den beiden Unterprojekten der Gruppe Weltmann/Brüser sollen plasmabasierte Variante der Trägerung von Organometallkomplexen auf Halbleitermaterialien erarbeitet werden. Die Plasmatechnik wird hier für die Entwicklung von heterogenen Katalysatoren genutzt. Die Konzeption, Auswahl und Test der Katalysatoren wir in enger Zusammenarbeit mit den Gruppen Beller, Rosenthal und Brückner durchgeführt. Für die Entwicklung heterogener Katalysatoren sind im Wesentlichen zwei Wege vorgesehen:1) plasmagestützte Fixierung von adsorptiv geträgerten Organometallkomplexen2) plasmagestützte Synthese von Katalysatoren aus den Komponenten der jeweiligen Organometallkomplexe. Die Fixierung bzw. Synthese der Katalysatoren soll mit hochfrequenz-angeregten Plasmaquellen teilweise auch in Kombination mit Sputtermagnetronquellen durchgeführt werden. Es sind umfangreiche oberflächenanalytische Untersuchungen geplant hinsichtlich Struktur und chemischer Zusammensetzung mittels XRD, FTIR, Raman, SEM, AFM, XPS, EDX und BET geplant.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Prozessentwicklung zur Herstellung des textilen Solarzellen-Schichtsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Das Vorhabenziel besteht in der Entwicklung eines flexiblen Solargewebes mit innovativer Verschaltung der Einzelsolarzellen, wodurch das großflächig produzierte Solartextil nachträglich zu Modulen mit beliebigen Leistungsparametern und Geometrien zugeschnitten werden kann. Adressiert wird die Energieversorgung im Medizintechnik- und Consumer-Elektronik-Bereich. Im Teilprojekt wird das Solarzellen-Materialsystem bestehend aus dem Rück- und Front-Kontakt, der a-Si:H-Solarzellen-Schicht und den Leiterbahnen zu den Kontaktdrähten entwickelt und so optimiert, dass bei den durch Gewebe und Coatings der Partner vorgegebenen Bedingungen hinsichtlich Temperaturstabilität, Wärmeausdehnung und Topographie Solar-Zellen mit 5% Wirkungsgrad auf dem Gewebe erreicht werden. Im Vorhaben vorgesehen sind sowohl temperaturstabile Glasfaden-Textilien, die außerdem die Möglichkeit der Beleuchtung durch das Gewebe bieten, als auch Niedertemperatur-Gewebe auf Polyamid-Basis, welche ein breiteres Anwendungsfeld eröffnen. Das Teilprojekt beinhaltet die Evaluierung der Gewebe und der Coatings der Partner auf ihre Eignung zum Aufbringen von Solarzellen-Schichten. Das betrifft u.a. die Vakuum- und Temperatur-Stabilität sowie Wärmeausdehnung und Oberflächenzustand. Im Haupt-AP erfolgt die Entwicklung der Kontakte aus Metall und TCO sowie der optimalen a-Si:H-Schicht. Das AP beinhaltet als Teil-AP den Test unterschiedlicher Metalle, die Entwicklung eines Sputter-Prozesses für hochleitfähiges ITO als TCO, die Bestimmung der optimalen Gaszusammensetzung für die Abscheidung des a-Si:H bei variierten Temperaturen sowie die Entwicklung der Drucktechnologie für Silber-Leiterbahnen. Bei den Kontaktschichten erfolgt eine enge Zusammenarbeit mit SITEC in Hinblick auf die Laserstrukturierung. Weitere Arbeitspakete des TP betreffen die Evaluierung des Solar-Systems nach Laserzuschnitt bei SITEC und nach Verkapselung bei FMP, sowie die Präparation von Solarmodulen für den Energy-Harvesting-Demonstrators bei ITP.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erarbeitung der funktionellen Sputterschichten und Upscaling auf größere Flächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens ist die Veredelung von transparenten Polymerfolien für den Einsatz im Architekturbereich mittels Vakuumbeschichtungsverfahren und Lackierung. Dadurch sollen Energieeffizienz, Sonnenschutz und thermischer Komfort von folienbasierten Bauwerken verbessert werden. Dieses Vorhaben basiert auf den Ergebnissen des bis zum 30.9.2016 laufenden Vorhabens Follow-e und soll im Anschluss daran erfolgen. Der Fokus des Projekts liegt auf der Untersuchung der Weiterverarbeitung der beschichteten Folie zum Kissen und weiter bis zum letztlichen Einbau auf der Baustelle, der Weiterentwicklung der Schichtsysteme hinsichtlich dieser Anforderungen und der Darstellung eines Reparatursystems. Des Weiteren soll ein Produktportfolio für verschiedene Gebäudetypen, Nutzungsszenarien und Klimazonen erstellt werden. Im Teilvorhaben werden die beschichteten ETFE-Folien entlang der ganzen Weiterverarbeitungskette untersucht und applikationsrelevante neue Anforderungsprofile für die Schichten erstellt, sowie dazu im Rollcoater neue Sputterbeschichtungen erarbeitet, selektierte Schichtstapel aufskaliert und optimiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Funktionale Low-E Beschichtung von Polymerfolien und Stabilitätsuntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens ist die Veredelung von transparenten Polymerfolien für den Einsatz im Architekturbereich mittels Vakuumbeschichtungsverfahren und Lackierung. Dadurch sollen Energieeffizienz, Sonnenschutz und thermischer Komfort von folienbasierten Bauwerken verbessert werden. Dieses Vorhaben basiert auf den Ergebnissen Vorhabens follow-e. Der Fokus des Projekts follow-e2 liegt auf der Untersuchung der Weiterverarbeitung der beschichteten Folie zum Kissen und weiter bis zum letztlichen Einbau auf der Baustelle, der Weiterentwicklung der Schichtsysteme hinsichtlich dieser Anforderungen und der Darstellung eines Reparatursystems. Des Weiteren soll ein Produktportfolio für verschiedene Gebäudetypen, Nutzungsszenarien und Klimazonen erstellt werden.
Das Fraunhofer ISE wird maßgeblich an der Weiterentwicklung der funktionalen Sputterschichten bzgl. ihrer Stabilität während des Verarbeitungsprozesses, des Einbaus auf der Baustelle und des Betriebs im Folienkissen arbeiten. Daneben untersucht das ISE die Optimierungen der Schutzlackschicht und des Reparatursystems in abgeleiteten Belastungstests. Schließlich werden die Schichtmaterialien und Schichtdicken optimiert, um ein Produktportfolio darzustellen.