{"id":116895,"date":"2026-08-24T10:44:47","date_gmt":"2026-08-24T08:44:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=116895"},"modified":"2026-08-24T10:53:01","modified_gmt":"2026-08-24T08:53:01","slug":"semitransparente-pv-module-mit-industrienahem-fertigungsprozess-entwickelt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/semitransparente-pv-module-mit-industrienahem-fertigungsprozess-entwickelt\/","title":{"rendered":"Semitransparente PV-Module mit industrienahem Fertigungsprozess entwickelt"},"content":{"rendered":"\n

Organische Solarmodule punkten mit Flexibilit\u00e4t, Transparenz und einer besonders guten \u00d6kobilanz. F\u00fcr einige Anwendungen ist die wellenl\u00e4ngenabh\u00e4ngige Transparenz eine besonders bedeutsame St\u00e4rke der organischen Photovoltaik. <\/p>\n\n\n\n

Nun gelang es Forscherinnen und Forschern der Universit\u00e4t Freiburg und des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE, 14,5 mal 14,5 Zentimeter gro\u00dfe organische PV-Module mit einer Transparenz von durchschnittlich 43,2 Prozent und dennoch ein Wirkungsgrad bis zu 9,26 Prozent zu realisieren. Sie nutzten daf\u00fcr eine Kombination aus Sputter- und Slot-Die-(Schlitzd\u00fcsenbeschichtung) Beschichtung, beides Verfahren, die industriell erprobt und auf gro\u00dfe Modulfl\u00e4chen hochskalierbar sind.<\/p>\n\n\n

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\u00a9 Fraunhofer ISE | Die 14,5 mal 14,5 Zentimeter gro\u00dfen, organischen PV-Module haben eine Transparenz von durch-schnittlich 43,2 Prozent und bis zu 9,26 Prozent Wirkungsgrad.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

\u00bbDie Hochskalierung auf gro\u00dfe Fl\u00e4chen ist eine der gro\u00dfen Herausforderungen bei der organischen Photovoltaik\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Uli W\u00fcrfel, Abteilungsleiter f\u00fcr Organische und Perowskit-Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Gute Labor-Ergebnisse mit kleinen, manuell gefertigten Solarzellen k\u00f6nnen oft nicht in die industrielle Fertigung \u00fcbertragen werden, weil ihr Herstellungsverfahren auf gr\u00f6\u00dferen Fl\u00e4chen nicht funktioniert. \u00bbDass wir nun zum ersten Mal erfolgreich und praktisch verlustfrei s\u00e4mtliche Schichten der Solarzellen per industriell umsetzbaren Slot-Die-Verfahren auftragen konnten, ist f\u00fcr uns ein gro\u00dfer Durchbruch.\u00ab Die R\u00fcckelektroden der Solarzellen werden im Prozessschritt davor im Sputterverfahren aufgebracht, ebenfalls ein etablierter Fertigungsweg.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Entwicklung semi-transparenter organischer Photovoltaik wird immer eine Abw\u00e4gung zwischen Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und dem damit unvermeidlich verbundenen Effizienzverlust durchgef\u00fchrt, ausgedr\u00fcckt in der Lichtnutzungseffizienz (light utilization efficiency, LUE). Bei den 210,25 Quadratzentimeter gro\u00dfen, semi-transparenten organischen Photovoltaikmodulen konnte das Forschungsteam bei einer durchschnittlichen Durchl\u00e4ssigkeit im sichtbaren Bereich von 43,2 Prozent einen Wirkungsgrad von bis zu 9,26 Prozent erzielen. Das entspricht einer LUE von bis zu 4,0 Prozent. Diese herausragenden Ergebnisse wurden Anfang August im f\u00fchrenden Journal \u00bbJoule\u00ab ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

 \u00bbJetzt, wo wir den Fertigungsprozess unter Kontrolle haben, sind wir optimistisch, dass wir die Transparenz noch deutlich steigern k\u00f6nnen, ohne den Wirkungsgrad zu beeintr\u00e4chtigen\u00ab, erg\u00e4nzt Uli W\u00fcrfel.<\/p>\n\n\n\n

Organische Solarmodule mit einer Lichtdurchl\u00e4ssigkeit von deutlich \u00fcber 50 Prozent k\u00f6nnten anstelle von Fenstergl\u00e4sern in Geb\u00e4udefassaden oder in Gew\u00e4chsh\u00e4usern zum Einsatz kommen. In Kontexten, bei denen get\u00f6nte Gl\u00e4ser erw\u00fcnscht sind \u2013 zum Beispiel in Autod\u00e4chern und Fassadenelementen\u2013 kann eine geringere Transparenz sogar von Vorteil sein.<\/p>\n\n\n\n

In den Modulen wurden je mehr als 100 Solarzellen mittels Laserstrukturierung miteinander verschaltet. Die Solarzellen bestehen aus einer im nahen Infrarot reflektierenden R\u00fcckelektrode, die per Sputtern auf ein Glas-Substrat aufgebracht wurde, der Absorberschicht aus organischen Halbleitern sowie einer metallfreien Top-Elektrode aus dem Polymer PEDOT:PSS, die in mehreren Schichten per Slot-Die aufgetragen wurden. Die Firma Heraeus Epurio entwickelte f\u00fcr diese Top-Elektrode eine neue PEDOT:PSS-Formulierung, die dazu beitrug, dass die PV-Module eine h\u00f6here Transparenz erzielten.<\/p>\n\n\n\n

Slot-Die-Beschichtung ist kompatibel mit Rolle-zu-Rolle-Verfahren und damit auch zur Herstellung von Solarmodulen auf Folie geeignet. \u00bbIm Projekt haben wir bereits erste flexible, organische PV-Module hergestellt, die nach 1.275 Biegezyklen \u00fcber einen Stab mit 15 Millimeter Durchmesser 100 Prozent ihrer urspr\u00fcnglichen Effizienz beibehielten\u00ab, erz\u00e4hlt Dr. Mathias List, Wissenschaftlicher Mitarbeiter f\u00fcr Organische und Perowskit-Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Das Unternehmen ROWO Coating stellte daf\u00fcr die Folien her. \u00bbDer n\u00e4chste Schritt ist, auch hier gr\u00f6\u00dfere Modulfl\u00e4chen zu realisieren.\u00ab<\/p>\n\n\n\n