Nederlandse onderzoekers ontdekken betere vochtbarrière voor zonnecellen

De onderzoekers van DIFFER, TU/e en Fujifilm beschrijven hun combinatie van plasma-depositie en atoomlaagdepositie in het vakblad Plasma Processing and Polymers. Het team onder leiding van Hindrik de Vries en Adriana Creatore laat zien dat hun gecombineerde deklagen samen tot duizend keer beter vocht buiten houden dan de individuele lagen zouden doen. Daardoor mag de deklaag dunner zijn en kan de productiesnelheid omhoog.

Om flexibele zonnecellen of oled's te beschermen worden ze afgedekt met een vochtbarrière. Die moet effectief vocht weren, maar een hoge productiesnelheid is ook belangrijk om de techniek commerciëel in te zetten. Het onderzoek naar grootschalige productie van functionele folies is onderdeel van het FOM Industrial Partnership Programme tussen Fujifilm Research en energie-instituut DIFFER en wordt ondersteund door het Europese project LIFE+.

De gecombineerde laag die de partners produceren heeft vergelijkbare barrière-eigenschappen als bestaande commerciële coatings, maar is potentiëel sneller aan te brengen. Het resultaat komt uit de synergie tussen de twee depositiemethoden. Plasma-expert Hindrik de Vries van DIFFER en Fujifilm ontwikkelt in zijn onderzoeksgroep een atmosferische roll-to-roll plasma depositietechniek (geladen gas) die een 50 nanometer dunne silicalaag neerlegt. Plasma- en materiaaldeskundige Adriana Creatore van TU/e legt daar enkele nanometers aluminiumoxide bovenop met atoomlaagdepositie. Medeonderzoeker Sergey Starostine (plasmafysicus, DIFFER): 'De twee lagen die we aanbrengen zijn samen een duizend keer betere vochtbarrière dan ieder voor zich. Daardoor kan die gecombineerde laag veel dunner zijn en halen we een tientallen malen hogere productiesnelheid.'