Elektrochromie

Materialien, die durch eine elektrische Spannung reversibel zwischen zwei verschiedenen Farben oder zwischen farblos und farbig wechseln, sind elektrochrom.

Das Fraunhofer IAP beschäftigt sich verstärkt mit der Herstellung, der Modifikation und der Erforschung der für elektrochrome Zellen benötigten Elektrolyte sowie der Technologie zur Verarbeitung zu stabilen, anspruchsvollen Verbünden. Als farbgebende Substanzen kommen dabei vorrangig organische Farbstoffe und Polymere zum Einsatz.

»Elektrochromes Gießharz« (2014 – 2017)

Das Projekt wurde im Rahmen der Forschungsinitiative EnOB (Energieoptimiertes Bauen) durch das BMWi gefördert.

Ohne aufwendige Bedampfungstechnik und mit organischen Polymeren und Farbstoffen als Farbgeber, wurde ein elektrochromes Gießharz zur Herstellung von aktiv schaltenden, sehr stabilen Glasverbünden entwickelt. Dieses hält den hohen Ansprüchen an Leitfähigkeit, Transparenz und insbesondere an die Stabilität stand, die der Schiffsbau und die Architektur an eine derartige Verglasung stellt.

In dem Projekt wurden die vorhandenen Technologien des Gießharzverbundglases und der Elektrochromie zusammengeführt. Es wurde eine All-in-one-Lösung geschaffen, die eine einfache Verbundglasfertigung zulässt, ohne energie- und zeitaufwendige Zusatzschritte zu verwenden. Typische Beispiele dafür wären ein vorgelagertes Bedampfen oder Sputtern, Prozesse wie sie bekannte elektrochrome Lösungen nutzen. Die entwickelten Gießharze lassen sich einfach in die bestehenden industriellen Verarbeitungsprozesse integrieren. Durch UV-Härtung bilden sie stabile Gießharzverbünde, die in ihren mechanischen Eigenschaften mit bestehenden nicht-elektrochromen Verbünden vergleichbar sind.

Die im Projekt entwickelten Gießharze enthalten bereits die Vorstufe des elektrochromen Farbgebers als Monomer. Nach der Härtung des Verbundes werden diese Monomere elektrochemisch auf einer der TCO-beschichteten Scheibe polymerisiert. Dieser Prozess lässt sich hervorragend skalieren. 

TCO – transparent conducting oxide (dt.: transparente leitfähige Oxide)