Zukunftstechnologie Perowskit-Solarmodule

SUNOVATION entwickelt mit Forschungsteam vom KIT Perowskit-Solarmodule in Farbe

Elsenfeld, Februar 2022 – SUNOVATION entwickelte gemeinsam mit Forschern des KIT im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsprojektes PrintPero eine Tintenstrahldruck-Methode, mit der Perowskit-Solarmodule eingefärbt werden können. Perowskit-Solarzellen werden als Zukunftstechnologie angesehen und erreichen im Labor bereits Wirkungsgrade von über 25 Prozent. Da in der gebäudeintegrierten Photovoltaik die ästhetische Einbettung in das architektonische Gesamtkonzept einen besonderen Stellenwert einnimmt, arbeitete das Projektteam an der Entwicklung farbiger Perowskit-Zellen. Hierbei konnten die Forscher mit ihren farbigen Perowskit-Zellen Wirkungsgrade von 14 Prozent erreichen. "Das ist für den aktuellen Entwicklungsstand bereits ein sehr guter Wert, der das Potential der Technologie für die Zukunft aufzeigt", so Christof Erban, Leiter F&E bei SUNOVATION.

Zukunftstechnologie

Perowskit-Solarzellen zeigen im Labor Wirkungsgrade von über 25 Prozent. Noch gilt das allerdings nur im Kleinen: „Eine zentrale Hürde für den Markteintritt der Technologie ist es, neben der Stabilität, den auf kleinen Flächen erzielten hohen Wirkungsgrad auf große Flächen zu übertragen“, so Tenure-Track-Professor Ulrich W. Paetzold vom Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT. SUNOVATION arbeitet bereits seit vielen Jahren mit verschiedenen Verfahren der Farbgebung. So kommen bspw. die farbigen Solarmodule der derzeitig größten Solaranlage der Welt in Mekka vom deutschen Hersteller SUNOVATION. Aktuell werden leistungsstarke, farbige Module für Solarfassaden mit Silizium-Zellen und farbigen Beschichtungsverfahren im Modulverbund hergestellt, da mit dieser Technologie nach wie vor die besten Erträge zu erzielen sind (siehe Kollektion „ColorQuant“).

 

Farbeindruck ist unabhängig vom Lichteinfall

Der gewählte Ansatz hat einen weiteren erheblichen Vorteil: „Bisher war bei der Herstellung von farbigen Perowskit-Solarzellen der farbliche Eindruck der Solarzelle für den Betrachter stark vom Winkel des einfallenden Lichts abhängig“, erklärt Projektkoordinator Helge Eggers vom IMT. „Bei unserer Methode ist die verwendete Farbe dagegen fast gar nicht vom Einfallwinkel des Sonnenlichts abhängig, sondern sieht immer gleich aus“, so Eggers. In einer groß angelegten Experimentreihe konnten die Forschenden belegen, dass diese ursprünglich für Solarmodule aus Silizium entwickelte Methode auch bei Perowskit-Solarmodulen effizient anwendbar ist. Die lebhaft in den Basisfarben Cyan, Magenta und Gelb kolorierten Solarzellen zeigten bis zu 60 Prozent der ursprünglichen Effizienz beim Umwandeln von Solarenergie in Strom.

 

Solarmodule in Marmoroptik dank Farbmischung

Die Methode hat außerdem einen weiteren Vorteil: Durch die Tintenstrahldrucktechnik können diese Farben gemischt werden. Damit ist nicht nur ein weites Farbspektrum möglich, sondern auch der Druck komplexer Farbmuster. Die Forschenden nutzten dies, um Solarmodule in der Optik von verschiedenen Baumaterialien herzustellen. Besonders effizient zeigten sich Perowskit-Solarmodule in weißer Marmoroptik. Hier konnte das Team Wirkungsgrade von bis zu 14 Prozent erreichen.

 

Förderkennzahl Projekt PrintPero: 03SF0557B

Details zum KIT-Zentrum Energie: www.energie.kit.edu

Details zu SUNOVATION: www.sunovation.de

 

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