Solarenergie – hocheffiziente farbige Photovoltaikmodule für Gebäude

Die Ener­gie­wen­de in Deutsch­land, Euro­pa und welt­weit sorgt für eine gro­ße Nach­fra­ge nach Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­len. Neben einem hohen Ener­gie­er­trag spie­len dabei auch Ästhe­tik und Akzep­tanz eine zuneh­mend wich­ti­ge Rol­le. Ein For­scher­team des Fraun­ho­fer-Insti­tuts für Sola­re Ener­gie­sys­te­me ISE hat daher ein neu­ar­ti­ges sola­res Fas­sa­den­ele­ment ent­wi­ckelt, das sich nahe­zu unsicht­bar und ohne nen­nens­wer­ten Wir­kungs­grad­ver­lust in eine Gebäu­de­hül­le inte­grie­ren lässt.

Mit der Ent­wick­lung der MorphoColor®-Beschichtungstechnologie haben die Exper­ten einen wich­ti­gen Bei­trag für den Aus­bau der inte­grier­ten Pho­to­vol­ta­ik in Deutsch­land geschaf­fen. Für die­ses zukunfts­wei­sen­de Pro­jekt wer­den sie mit dem Joseph-von-Fraun­ho­fer-Preis 2024 aus­ge­zeich­net.

Bei Archi­tek­ten und Bau­her­ren sind Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen als gestal­te­ri­sches Ele­ment wenig beliebt. Das nah­men sich die For­scher Dr. Oli­ver Höhn, Dr. Tho­mas Kroy­er und Andre­as Wes­sels des in Frei­burg ansäs­si­gen Fraun­ho­fer ISE zu Her­zen und ent­wi­ckel­ten ästhe­ti­sche, far­bi­ge Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­le, wel­che eine win­kel­sta­bi­le und gesät­tig­te Farb­ge­bung bei mini­ma­lem Wir­kungs­grad­ver­lust zei­gen und sich so unsicht­bar in die Gebäu­de­hül­le inte­grie­ren las­sen.

Inspiration vom Morpho-Schmetterling

Ent­schei­dend dabei ist, dass sich Solar­mo­du­le für die gebäu­de­inte­grier­te Pho­to­vol­ta­ik einer­seits optisch wie ein klas­sisch ein­ge­färb­tes Ele­ment ver­hal­ten und ande­rer­seits die Strom­erzeu­gung mög­lichst wenig beein­träch­ti­gen sol­len. Zur Lösung die­ser Her­aus­for­de­rung lie­ßen sich die For­scher vom bio­lo­gi­schen Vor­bild des Mor­pho-Schmet­ter­lings inspi­rie­ren. »Die 3D-pho­to­ni­schen Struk­tu­ren auf sei­nem Flü­gel erlau­ben einen inten­si­ven und win­kel­sta­bi­len Farb­ein­druck durch einen grund­sätz­lich ver­lust­ar­men Inter­fe­renz­ef­fekt«, erklärt Dr. Tho­mas Kroy­er. Nach die­sem bio­lo­gi­schen Vor­bild ist es den Exper­ten vom Fraun­ho­fer ISE gelun­gen, eine ähn­li­che Ober­flä­chen­struk­tur durch einen Vaku­um­pro­zess auf die Rück­sei­te des Deck­gla­ses ihrer Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­le auf­zu­brin­gen. Je nach Fein­struk­tur las­sen sich so Deck­glä­ser in ver­schie­de­nen Far­ben her­stel­len.

Inzwi­schen weist das Schicht­sys­tem für far­bi­ge Pho­to­vol­ta­ik wesent­lich bes­se­re Eigen­schaf­ten als das bio­lo­gi­sche Vor­bild auf. »Unab­hän­gi­ge Mes­sun­gen bestä­ti­gen, dass die far­bi­gen PV-Modu­le mit MorphoColor®-Beschichtung ca. 95 Pro­zent der Leis­tung eines ver­gleich­ba­ren unbe­schich­te­ten Moduls erbrin­gen«, erläu­tert Andre­as Wes­sels. Damit über­trifft die MorphoColor®-Technologie alle ande­ren ver­gleich­ba­ren Tech­no­lo­gien auf dem Markt bei Wei­tem.

Quel­le für Text und Foto: Pres­se­ver­öf­fent­li­chug vom Fraun­ho­fer Insti­tut.

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Solar­ener­gie – hoch­ef­fi­zi­en­te far­bi­ge Pho­to­vol­ta­ik­mo­du­le für Gebäu­de

Zu die­ser Inno­va­ti­on ist hier auch ein  3‑Mi­nu­ten-Film hin­ter­legt

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