Forschern der Universität Freiburg und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, organische MINI-PV-Module mit einer Transparenz von durchschnittlich 43,2 Prozent und einem Wirkungsgrad von bis zu 9,26 Prozent zu produzieren. Wie das Fraunhofer ISE mitteilt, nutzte das Forscherteam dafür eine Kombination aus Sputter- und Slot-Die-(Schlitzdüsenbeschichtung)Beschichtung. Beide Verfahren seien industriell erprobt und auf große Modulflächen hochskalierbar.
»Die Hochskalierung auf große Flächen ist eine der großen Herausforderungen bei der organischen Photovoltaik«, erläutert Uli Würfel, Abteilungsleiter für Organische und Perowskit-Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Oft könnten gute Laborergebnisse mit kleinen, manuell gefertigten Solarzellen nicht in die industrielle Fertigung übertragen werden, weil ihr Herstellungsverfahren auf größeren Flächen nicht funktioniere. »Dass wir nun zum ersten Mal erfolgreich und praktisch verlustfrei sämtliche Schichten der Solarzellen per industriell umsetzbarem Slot-Die-Verfahren auftragen konnten, ist für uns ein großer Durchbruch.« Die produzierten Module haben Abmessungen von 14,5 × 14,5 Zentimetern. »Jetzt, wo wir den Fertigungsprozess unter Kontrolle haben, sind wir optimistisch, dass wir die Transparenz noch deutlich steigern können, ohne den Wirkungsgrad zu beeinträchtigen«, ergänzt Würfel.
Laut Fraunhofer ISE könnten organische Solarmodule mit einer Lichtdurchlässigkeit von deutlich über 50 Prozent anstelle von Fenstergläsern in Gebäudefassaden oder in Gewächshäusern zum Einsatz kommen. In Kontexten, in denen getönte Gläser erwünscht sind, beispielsweise in Autodächern und Fassadenelementen, kann eine geringere Transparenz sogar von Vorteil sein.
Die Forschungsergebnisse sind Teil des Projekts »Durchblick-PV – Entwicklung von organischen Solarmodulen mit hoher visueller Transparenz«, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz unterstützt wird.
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