Gesamtlösungen von der optischen Simulation, Mastering und dem Prototyping bis zur Überführung in die großflächige, kosteneffiziente Fertigung optischer Strukturen und Komponenten
Photovoltaic, Credit JOANNEUM RESEARCH, Manuela Schwarzl
Im Bereich Green Photonics bieten wir Gesamtlösungen z.B. für energieeffiziente Beleuchtung, von der optischen Simulation, Mastering und dem Prototyping bis zur Überführung in die großflächige, kosteneffiziente Fertigung optischer Strukturen und Komponenten, wie etwa Freiform-Mikrooptiken zur Lichtkopplung, Lichtlenkung und Lichtsteuerung.
Licht spielte in der Geschichte der Menschheit schon immer eine zentrale Rolle. Künstlich erzeugtes Licht bestimmt insbesondere in einer industrialisierten Gesellschaft weitgehend das Leben der Menschen und muss vor allem in der Nacht mit einem entsprechenden Energieaufwand erzeugt werden. Der benötigte Strombedarf allein den für Beleuchtungsbereich liegt bei ca. 19 % des weltweiten Gesamtstrombedarfs.
Wir setzen uns unter dem Begriff „Green Photonics“ das Ziel, einen Forschungsbeitrag für die nachhaltige Nutzung von Licht zu leisten, um herkömmliche und neue Lichtsysteme effizienter und kompakter zu machen. Nach dem Motto: „Light – Function and Tool“.
Das Segment der „Green Photonics” umfasst Anwendungen zur effizienten Lichterzeugung und –management, der Licht-Energie-Umwandlung und der Einsparung von Energie. Die zugehörigen Technologien reichen von der Photovoltaik, Beleuchtung, die optische Sensorik, energieeffiziente Kommunikationstechnologien bis zu energie- und ressourcenschonenden Laser-Produktionsverfahren.
Unsere Aktivitäten im Bereich der Green Photonics-Technologien zielen darauf ab unseren Kunden Gesamtlösungen anzubieten, von der optischen Simulation und dem Prototyping bis zur Unterstützung der Überführung in die kosteneffiziente Fertigung optischer Strukturen. Die Entwicklung und das Design von maßgeschneiderten optischen Strukturen für Systeme und Komponenten bedarf einer aufeinander abgestimmten Prozessfolge: Optische Design und Simulation – Mastering – Stempelherstellung (Shim-Herstellung) – Fertigung optischer Komponenten – optische Charakterisierung.
Wir entwickeln die Photovoltaik für die Energiewende weiter. Unsere Forschung zielt auf die Effizienzsteigerung mittels intelligenter Lichtlenkung in PV-Modulen, sowie auf neue Technologien zur effizienten Farbgebung von Solarzellen und Solargläsern ab. Das eröffnet einen größeren Gestaltungsspielraum für Bauwerksintegrierte Photovoltaik.
Umwelt-, Bioanalytische und Diagnostische Sensorik kombiniert mit smarten mikrofluidischen Lab-on-a-chip und organ-on-a-chip-Systemen
Kostengünstige Lösungen über eine Funktionserweiterung klassischer LED-basierter Beleuchtungssysteme im Bereich Visible Light Communication, des Visible Light Positioning, und des Visible Light Sensing
R2R-UV-NIL Pilotlinie zur kontinuierlichen und kostengünstigen Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen auf flexiblen großflächigen Foliensubstraten
Replikation von Master-Strukturen nahezu nahtlos auf großer Fläche (bis zu 380 x 700 mm²) mittels Step&Repeat UV-NIL-Prozess
Messungen und Analyse von kleinsten Strukturen, Schichten und Bauelementen im Mikro- und Nanometermaßstab
Neuartige Technologie zur Verlängerung der Topfzeit von Silikonen auf mehrere Monate, ohne die Materialeigenschaften zu verändern
Wiederverwendbare Materialien, Komponenten bzw. Verbundstoffen und deren Anwendungen, wie z.B. selbst entwickelte Lacke für die UV-Imprint-Lithografie (NILcure®)
Druckbare Sensortinten und Sensoren mit piezo-, pyro- und magneto-elektrischen Eigenschaften
Additive Fertigung durch neu verfügbare Konstruktions- und Simulationswerkzeuge sowie durch neue Materialien und Realisierung spezieller Gitterstrukturen
Laserprozesse und Systemaufbauten zur Herstellung von dreidimensionalen Strukturen mit hoher Auflösung im Mikrometerbereich
Funktionelle Beschichtungsverfahren: Plasma- und Vakuumbeschichtung (PVD, PA-CVD), Atmosphärendruck-Plasmajetverfahren sowie auch digitale Druckverfahren
Die JOANNEUM RESEARCH ist Innovations- und Technologieanbieter im Bereich der angewandten Forschung. Als Forschungsgesellschaft der Länder und Regionen prägen wir mit unseren Forschungskompetenzen die Entwicklung unserer modernen Gesellschaft und Wirtschaft nachhaltig und menschenzentriert. Als multidisziplinäres Team in flexiblen, innovationsfreundlichen Strukturen leben wir höchste gesellschaftliche und wissenschaftliche Ansprüche.