Projekt PeroCube Perowskite als das nächste »Big Thing« im LED- und PV-Markt

Das EU-Projekt PeroCube will Perowskit-basierte Beleuchtung, Wearables und Textilien mit Li-Fi und Solarzellen entwickeln.
Das EU-Projekt PeroCube will Perowskit-basierte Beleuchtung, Wearables und Textilien mit Li-Fi und Solarzellen entwickeln.

Das im April 2020 gestartete, EU-geförderte Projekt PeroCube forscht auf dem Gebiet der Perowskite, um neue Anwendungen in den Bereichen Beleuchtung, Photovoltaik und Telekommunikation zu entwickeln. In das Projekt bringen unter anderem Forscher des Fraunhofer-Instituts FEP ihre Expertise ein.

Perowskite sind eine Zukunftstechnologie für OLAE-basierte (organische und großflächige Elektronik) Geräte. Es handelt sich dabei um eine Klasse von kostengünstigen, aber hochwertigen Materialien, die eine ähnliche Leistung wie konventionelle Halbleiter aufweisen, sich aber gleichzeitig mit einfachen und preiswerteren Verfahren verarbeiten lassen.

Perowskite haben laut Experten ein großes Potential, den OLAE-Markt zu dominieren, wobei der Schwerpunkt auf flexiblen, leichten elektronischen Geräten liegt. Sie werden intensiv erforscht und für Anwendungen in der Energieerzeugung optimiert. Ziel: effiziente, perowskit-basierte Solarzellen, die in den nächsten fünf Jahren auf den Markt gebracht werden sollen. Erst vor Kurzem wurde außerdem gezeigt, dass Perowskite auch effiziente lichtemittierende Bauelemente ermöglichen können.

Auf dem Weg zu flexibler, leichter Elektronik

Das Projekt PeroCube (High-Performance Large Area Organic Perovskite devices for lighting, energy and Pervasive Communication) zielt auf die Entwicklung flexibler, leichtgewichtiger Elektronik auf Perowskit-Basis ab und will neue kommerzielle Möglichkeiten für die Beleuchtungs-, Energie- und Telekommunikationsindustrie schaffen. Es bildet die gesamte Wertschöpfungskette und die erforderliche Basis für die Entwicklung einer neuen Generation von Perowskit-basierten Bauelementen ab.

Bereits jetzt gilt die Technologie als ein vielversprechender Wegbereiter für den Energiesektor. Das Projekt, das von einem Konsortium bestehend aus 14 Partnern aus Industrie, Forschung und Entwicklung sowie Hochschulen aus zehn europäischen Ländern getragen wird, läuft über 42 Monate und erhält einen EU-Beitrag von insgesamt 5,6 Millionen Euro.

Das organisch-anorganische Metallhalogenid-3D- und niedrigdimensionaler Halbleiter (als Perowskit bezeichnet), das bereits im PV-Bereich verwendet wird, soll  den OLAE-Markt durch die Bereitstellung modernster Beleuchtungslösungen (Perowskit-basierte LED, PeLED) beflügeln.

PeroCube hat zwei Hauptziele:

  • die Entwicklung von effizienten und kostengünstigen Lichtquellen, die den Eigenschaften natürlicher Lichtquellen nahekommen, und
  • die Unterstützung der Entwicklung von stabileren, nachhaltigeren, effizienten und kostengünstigen Solarmodulen.

Durch die Kombination der beiden Technologien möchte das Konsortium eine neue Generation von Standards für die visuelle Lichtkommunikation (VLC) und LiFi (light fidelity) entwickeln, die den Anwendungsbereich für menschenzentrierte Beleuchtung, Datenübertragung, Wearables und IoT-Anwendungen erweitern wird.

Schwung für die europäische Beleuchtungsindustrie

Die Partner im Konsortium sind der Meinung, dass das Projekt die Entwicklung von optoelektronischen Bauelementen auf Perowskit-Basis einen Schritt weiterbringen wird. Im Rahmen von PeroCube werden großflächige Beleuchtungspanels (PeLEDs) entwickelt, die eine homogene Beleuchtung entsprechend dem Konzept der humanzentrierten Beleuchtung bieten. Solche Bauelemente sollen ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen und der europäischenIndustrie helfen, ihre industrielle Führungsposition im Bereich Beleuchtung zu behaupten. 

Dr. Christian May, Geschäftsfeldleiter Flexible Organische Elektronik am Fraunhofer FEP, zur Rolle des Fraunhofer FEP im PeroCube-Projekt: »Wir freuen uns, einen Beitrag zur Entwicklung der Perowskit-Technologie leisten zu können. Sie durchläuft eine ebenso rasante und faszinierende Entwicklung wie die OLED-Technologie. Daher möchten wir unser umfangreiches Know-how bei der Charakterisierung und Verkapselung großflächiger und flexibler OLED einbringen und eine sinnvolle Kombination dieser Technologien erreichen.«