Transparante geleidende coating voor OPV

Brilliant Matters Inc. (“Brilliant Matters”), een Canadese ontwikkelaar van geavanceerde organische fotovoltaïsche (OPV) oplossingen, HeiQ, een wereldwijde marktleider op het gebied van deeptech-materiaalinnovatie, en Solar Factory, een onderzoeksgroep van het Instituut voor Energie, Materialen en Apparaten - Fotovoltaïek (IMD-3) van het Forschungszentrum Jülich, hebben bekendgemaakt dat de integratie van de HeiQ Xpectra-zilvernanodraadtechnologie in het BM10-platform – het OPV-platform van de volgende generatie van Brilliant Matters – is geslaagd, en de demonstratie van de roll-to-roll-compatibiliteit ervan, wat een belangrijke mijlpaal markeert in de ontwikkeling van hoogwaardige, semi-transparante fotovoltaïsche cellen.
 

Geïntegreerd met de transparante geleidende elektrodetechnologie van HeiQ Xpectra heeft BM10 een energieomzettingsrendement van meer dan 11% aangetoond in duurzame OPV-prototypes, waarmee wordt aangetoond dat semi-transparante OPV de transparantie en elektrische prestaties kan leveren die vereist zijn voor commerciële toepassingen. In het kader van het EU-project EMERGE hebben de partners tevens de roll-to-roll-compatibiliteit van de gecombineerde technologie gedemonstreerd bij Solar Factory, waardoor de productie van flexibele, semi-transparante fotovoltaïsche modules mogelijk wordt. Samen zorgen deze vorderingen ervoor dat de technologie de „10-20“-benchmark – een rendement van meer dan 10% en een levensduur van meer dan 20 jaar – kan halen en uiteindelijk zelfs overtreffen; een mijlpaal die algemeen wordt erkend als essentieel voor de grootschalige commercialisering van OPV.
 

Naarmate de vraag naar esthetisch geïntegreerde technologieën voor hernieuwbare energie toeneemt, worden semi-transparante fotovoltaïsche cellen steeds aantrekkelijker voor toepassingen waar conventionele zonnepanelen niet gemakkelijk kunnen worden ingezet, zoals fotovoltaïsche ramen, kasbeglazing en andere architecturale en designgerichte producten. OPV-panelen zijn bijzonder geschikt voor deze toepassingen omdat ze licht van gewicht en flexibel zijn, geschikt zijn voor goedkope, schaalbare productie, verkrijgbaar zijn in een breed scala aan transparantieniveaus en omdat ze naast stroomopwekking ook warmtebeheereigenschappen bieden.  

Om deze toepassingen mogelijk te maken, zijn geleidende elektroden nodig die een hoge transparantie, elektrische geleidbaarheid en compatibiliteit met schaalbare industriële productie combineren. De HeiQ Xpectra-zilvernanodraadtechnologie is door Brilliant Matters en Solar Factory met succes geïntegreerd in het BM10-platform van Brilliant Matters, waarmee is aangetoond dat het mogelijk is om de optische en elektrische prestaties tegelijkertijd te optimaliseren. De samenwerking brengt de expertise van Brilliant Matters op het gebied van organische halfgeleidermaterialen en de engineering van OPV-apparaatarchitectuur samen met de expertise van Solar Factory op het gebied van printbare OPV’s en procesintegratie, en de HeiQ Xpectra-technologie voor de volgende generatie transparante elektronica en energietoepassingen. Samen zetten de partners een schaalbaar platform op voor de industriële productie van hoogwaardige, flexibele, semi-transparante OPV-panelen.
 

"Deze samenwerking toont aan dat uitmuntende fotovoltaïsche prestaties en hoge transparantie hand in hand kunnen gaan", aldus Philippe Berrouard, Chief Technology Officer bij Brilliant Matters. "Door ons BM10-platform te combineren met de HeiQ Xpectra-technologie en samen met Solar Factory aan te tonen dat dit compatibel is met roll-to-roll-productie, brengen we een nieuwe generatie semi-transparante fotovoltaïsche panelen dichter bij de realiteit en maken we naadloze energieopwekking mogelijk in producten waar esthetiek net zo belangrijk is als prestaties."
 

Varun Vohra, hoofd van de technische afdeling bij Brilliant Matters, benadrukte het belang van de nauwe technische samenwerking die ten grondslag lag aan deze resultaten. "HeiQ Xpectra biedt een aantrekkelijk alternatief voor de zilveren rasterelektroden die doorgaans in OPV-panelen worden gebruikt, waardoor volledig onzichtbare stroomcollectoren mogelijk worden die productontwerpers meer vrijheid geven om energieopwekking naadloos in hun producten te integreren met behoud van sterke elektrische prestaties. Tijdens de ontwikkeling van ons semi-transparante OPV-platform hebben we talrijke zilvernanodraadmaterialen geëvalueerd en uiteindelijk samengewerkt met HeiQ om een oplossing te optimaliseren die voldeed aan de veeleisende optische, elektrische en productie-eisen voor integratie in onze technologie."
 

“Bij HeiQ zijn we ervan overtuigd dat het volledige potentieel van semi-transparante OPV’s alleen kan worden gerealiseerd wanneer alle geavanceerde materialen in het apparaat zo zijn ontworpen dat ze naadloos samenwerken. Onze samenwerking met Brilliant Matters en Solar Factory laat zien hoe materiaalcompatibiliteit zowel maximale prestaties als duurzaamheid op de lange termijn kan ontgrendelen”, aldus dr. Oliver Zech, algemeen directeur van HeiQ RAS.  

"Het aantonen van de compatibiliteit van deze technologie met roll-to-roll-verwerking is een belangrijke stap in de richting van schaalbare productie van semi-transparante OPV", aldus Michael Wagner, groepsleider bij de Solar Factory van het Forschungszentrum Jülich. „Via het EMERGE-project zijn we erin geslaagd complementaire expertise op het gebied van materialen, apparaatontwerp en productieprocessen te combineren om flexibele fotovoltaïsche modules te demonstreren met een aanpak die is ontworpen met het oog op industriële schaalbaarheid.”
 

Voortbouwend op deze resultaten zullen Brilliant Matters, HeiQ en de Solar Factory het BM10-platform, de HeiQ Xpectra OPV-technologie en schaalbare productieprocessen verder ontwikkelen om de commercialiseringsmogelijkheden uit te breiden voor semi-transparante fotovoltaïsche cellen die naadloos kunnen worden geïntegreerd in gebouwen, infrastructuur en andere designgerichte toepassingen.
 

Over Brilliant Matters

Brilliant Matters is een Canadees deep-techbedrijf dat in 2016 is opgericht en marktleider is op het gebied van dunnefilm-, flexibele en semi-transparante zonnetechnologie. Met zijn eigen innovaties ontwikkelt het bedrijf zonne-energieoplossingen van de volgende generatie die prestaties, duurzaamheid en ontwerpflexibiliteit combineren. De technologieën maken een naadloze integratie mogelijk in gebouwen, infrastructuur en opkomende toepassingen waar conventionele zonne-energie onpraktisch is.  

Over Forschungszentrum Jülich – Solar Factory
De Solar Factory is een onderzoeksgroep binnen het Instituut voor Energiematerialen en -apparaten – Fotovoltaïek (IMD-3) van het Forschungszentrum Jülich. De groep ontwikkelt schaalbare productieconcepten voor opkomende fotovoltaïsche technologieën, met de nadruk op geautomatiseerde, datagestuurde en roll-to-roll-verwerking, procesintegratie en het maken van prototypen van modules. De onderzoeksinfrastructuur ondersteunt de overgang van nieuwe materialen en apparaatconcepten van laboratoriumontwikkeling naar industrieel relevante productie.