Stipendium

 

Aktuell fördert die 100 prozent erneuerbar stiftung folgendes Forschungsvorhaben:

Untersuchung des Fließverhaltens von Elektrodenpasten für Lithium-Ionen-Batterien

Stipendiat Ronald Gordon Grajales

Zeitraum: 1. Januar 2017 bis 31. Dezember 2019

Hochschule: Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik

Zentraler Schritt bei der Herstellung der Lithium-Ionen-Batterien ist die Zellfertigung. Hierbei werden die Aktivmaterialien als Pasten auf die metallischen Stromableiterfolien beschichtet. Diese Pasten enthalten neben den Aktivmaterialpartikeln Ruß zur Verbesserung der Leitfähigkeit und polymere Bindemittel, um die Haftung auf der Stromableiterfolie und die Kohäsion der getrockneten Elektrodenschicht zu gewährleisten. Um die Fließeigenschaften dieser Pasten gezielt einstellen zu können, muss der Einfluss der einzelnen Komponenten auf die Rheologie systematisch untersucht werden, sodass eine optimale elektrochemische Performance und gleichzeitig effizientes Beschichten ermöglicht wird.

 

Innovative Silberpasten für die Kontaktierung von Si-Solarzellen im Siebdruckverfahren

Stipendiat Karim Abdel Aal

Zeitraum: 1. September 2018 bis 31. August 2020

Hochschule: Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik

Silizium Solarzellen dominieren die Solarstromerzeugung weltweit. Die linienförmige Kontaktierung der Frontseite ermöglicht in Kombination mit der vollflächigen Kontaktierung auf der Rückseite der Solarzelle den Anschluss an einen Stromkreis, d.h. die Nutzung der aus Sonnenlicht erzeugten elektrischen Energie. Der Frontseitenkontaktierung aus Silber kommt daher im Hinblick auf die Zelleffizienz eine große Bedeutung zu. Durch ihre Position auf der bestrahlten Seite der Solarzelle muss sie in dünnen Linien (< 30 μm) mit einem hohen Aspektverhältnis (AR > 0,6) erzeugbar sein und zugleich eine hohe Leitfähigkeit aufweisen. In der geplanten Forschungsarbeit soll durch ein innovatives Pastenformulierungskonzept eine weitere Material- und Kosteneinsparung erreicht werden. Dieses Konzept soll durch eine Verbesserung der Verdruckbarkeit in Siebdruckmaschinen der Marktreife näher gebracht werden. Zudem ist es das Ziel, auch durch den Verzicht auf nicht flüchtige organische Verbindungen eine Effizienzsteigerung im Vergch zum aktuellen Stand der Technik in der Solarstromerzeugung zu ermöglichen.