Das von der Optical Additives GmbH entwickelte Pulver ZeoFRET® ist ein neuer, revolutionärer Zusatzstoff für transparente Kunststoffe. Mit ZeoFRET® angereicherte Oberflächen verwandeln sich in effiziente Lichtsammler, welche das gesammelte Licht auf kleine Solarzellen konzentrieren, die es in elektrischen Strom umwandeln. Gegenüber herkömmlichen Lösungen besticht ZeoFRET® durch höhere Effektivität und Flexibilität, einfachere Anwendung und tiefere Gesamtkosten.
ZeoFRET® ist sowohl bei der Herstellung oder Beschichtung von grossen Oberflächen als auch von Gehäusen mobiler Geräte jeder Art einsetzbar – überall dort, wo Strom gewonnen werden soll. Seit der Gründung von Optical Additives GmbH 2006 forscht das 5-köpfige Team von Dr. Andreas Kunzmann an den optischen Eigenschaften verschiedener Materialien. Mit ZeoFRET® liegt nun ein patentierter Zusatzstoff vor, der die Energiegewinnung in neue Dimensionen bringen soll.
Beispiel einer ZeoFRET®-Beschichtung auf einem Substrat
Vorteile gegenüber der Verwendung klassischer Siliziumsolarzellen in mobilen Endgeräten:
– Diverse Farben sind ohne Einschränkung der Funktionalität möglich (die Solarzelle wird praktisch “unsichtbar”)
– Diffuse Beleuchtung, Kunstlicht, Sonnenlicht usw. sämtliche Lichtquellen werden genutzt
– Teilweise Abschattung ist kein Problem
– Das komplette Gehäuse sammelt Licht (gesteigerte Effizienz)
– Das Gehäuse kann beliebige Formen haben
– ZeoFRET® kann Kunststoffen zugesetzt werden oder dient als Beschichtung von Glas oder Kunststoffoberflächen
– Für gleichbleibende elektrische Ausbeute werden deutlich weniger Solarzellen benötigt (gesteigerte Effizienz und Kostensenkung)
Lumineszenzkonzentratoren werden seit mehr als 30 Jahren intensiv untersucht. Die Erfindung von Optical Additives GmbH beseitigt die bisherigen Einschränkungen dieses Konzepts. ZeoFRET® löst das Problem der Reabsorption des Lichts auf seinem Weg innerhalb des Kollektors zur Solarzelle. Die entscheidende Innovation ist die minimierte Überlappung zwischen Absorption und Emission der Partikel.
ZeoFRET® basiert auf der Wellenlängenumwandlung zwischen präzise gewählten Farbstoffen mittels resonantem Energietransfer (Förster Resonance Energy Transfer = FRET). Folgendes Bild verdeutlicht die Funktionsweise. Jedes farbige Rechteck symbolisiert ein Molekül mit einem bestimmten Absorptionsspektrum.
Jedes dieser Moleküle absorbiert Licht. Die aufgenommene Energie wird anschließend zum niedrigsten Energieniveau (im Bild durch ein rotes Molekül dargestellt) transferiert. Nur von dort kann die Energie abgestrahlt (Lumineszenz) oder zur Anregung eines benachbarten Halbleiters genutzt werden.
Dank dieser Technologie lassen sich die Reabsorptionsverluste auf ein Minimum reduzieren.
Hier die Patent Referenzen:
EU Patent 1873202, granted Feb. 11, 2009
US Patent No. US 7,655,300 B2, granted Feb. 2, 2010
Patents pending in China, Japan, South Korea, India
PCT application published in Jan 28., 2010: Luminescence concentrators and luminescence dispersers on the basis of oriented dye-zeolite antennas. (WO 2010/009560 A1). Local applications for USA, EU, India and China started.
Wie bereits berichtet hier im Schweizer Magazin für Innovationen – Land der Erfinder – Im Rahmen des 6. Swiss Innovation Forum wurden im Novartis Campus in Basel die innovativsten Unternehmen der Schweiz mit dem Swiss Technology Award 2011 ausgezeichnet und der Gewinner war Optical Additives GmbH.
