Spezialkleber Ein Klebstoff, der verbindet und elektrisch leitet

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Das KIT und Protavic International entwickeln gemeinsam einen elektrisch leitfähigen Klebstoff für Solarmodule und mikroelektronische Bauelemente. Das Besondere: seine hohe elektrische Leitfähigkeit wird mit einem niedrigen Silberanteil erreicht.

Trotz reduziertem Silberanteil ist der neu entwickelte Klebstoff elektrisch leitfähig. Er kann gebogen, gefaltet und sogar verdreht werden.
Trotz reduziertem Silberanteil ist der neu entwickelte Klebstoff elektrisch leitfähig. Er kann gebogen, gefaltet und sogar verdreht werden.
(Bild: KIT )

Der Spezialkleber soll die Herstellung von Photovoltaik-Modulen stark vereinfachen und dabei den Energie- und Materialverbrauch senken. Wie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mitteilt, kann der Klebstoff einzelne Silizium-Wafer-Streifen miteinander fügen und zugleich eine hohe elektrische Leitfähigkeit für die Weiterleitung der elektrischen Energie gewährleisten. „Dank der neuen Klebetechnologie werden Lötverbindungen überflüssig“, erklärt Professor Norbert Willenbacher den Vorteil des neuen Verfahrens, das er mit seinem Team am Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik (MVM) des KIT entwickelt hat.

Verbinden von Solarzellen untereinander

Ein geschindeltes Solarmodul, bei dem die einzelnen Silizium-Wafer-Streifen durch den neuen Klebstoff verbunden wurden.
Ein geschindeltes Solarmodul, bei dem die einzelnen Silizium-Wafer-Streifen durch den neuen Klebstoff verbunden wurden.
(Bild: KIT )

Nach Angaben des KIT ist der elektrisch leitfähige Klebstoff eine Tinte, die auf Basis einer Kapillarsuspension hergestellt wird. Dabei werden ein Polymer und ein leitfähiges, metallisches Pulver mit Silberanteil mit einer nicht mischbaren Flüssigkeit verbunden. Diese Suspension komme mit einem erheblich geringeren Silberanteil aus, ohne Leitfähigkeit einzubüßen. Sie sei robust und haltbar, könne gebogen, gefaltet und verdreht werden und ließe sich mit gängigen Verfahren drucken. „Die Verschaltung der Solarmodule wird bei niedrigen Temperaturen aufgedruckt. Nur so können neue Zelltechnologien wie Perowskit-Tandemsolarzellen mit höherem Wirkungsgrad großtechnisch produziert werden.“, ist sich Willenbacher sicher.

Fügen elektronische Bauteile auf Platinen

Elektrisch leitfähige Klebstoffe werden nicht nur für die Verbindung von Solarzellen gebraucht, sondern können auch zum Fügen elektronischer Bauteile auf Platinen eingesetzt werden. So könne der neue Klebstoff auch in der Elektronikindustrie zu deutlichen Rohstoffeinsparungen führen.

Ende August 2022 wollen die Projektpartner den druckbaren, leitfähigen Klebstoff zur Marktreife bringen und in die industrielle Produktion überführen. Nachdem die Komposition der Klebstoffrezeptur und die Ausgestaltung des industriellen Produktionsprozesses beim KIT lag, werden die Produktspezifikationen und Basisrohstoffe von der französischen Firma Protavic International bereitgestellt. Sie verfügt über eine spezielle Technologie zur Herstellung elektrisch leitfähiger Partikel für die Elektronikindustrie. Beim KIT-internen Innovationswettbewerb Neuland hat der Spezialkleber jedenfalls schon mal den Transferpreis gewonnen.

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