Forscherteam vom Fraunhofer ISE entwickelt semi-transparente organische PV-Module mit industrienahem Fertigungsprozess

Forscherinnen und Forscher der Universität Freiburg und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben 14,5 × 14,5 Zentimeter große organische PV-Module entwickelt, die eine durchschnittliche Transparenz von 43,2 % bei einem Wirkungsgrad von bis zu 9,26 % erreichen. Erstmals gelang es, alle Schichten der Solarzellen mit industriell erprobten Verfahren – Sputter– und Slot-Die-(Schlitzdüsen-) Beschichtung – aufzutragen, was eine Skalierung auf große Modulflächen ermöglicht.

Organische Photovoltaik besticht durch Flexibilität, Transparenz und eine besonders gute Ökobilanz. Bisherige Herausforderungen lagen jedoch in der Übertragung von Laborergebnissen in die industrielle Fertigung. Dr. Uli Würfel, Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE, betont: dass wir nun alle Schichten praktisch verlustfrei mit Slot-Die-Verfahren aufgetragen werden konnten, sei ein großer Durchbruch.

Die Module bestehen aus über 100 Solarzellen, die durch Laserstrukturierung verschaltet wurden. Eine spezielle PEDOT:PSS-Formulierung der Firma Heraeus Epurio steigerte dabei die Transparenz. Die Slot-Die-Beschichtung ist kompatibel mit Rolle-zu-Rolle-Verfahren, was die Herstellung flexibler Module auf Folie ermöglicht. Erste Tests zeigten, dass diese Module nach 1.275 Biegezyklen ihre ursprüngliche Effizienz behielten.

Anwendungsmöglichkeiten liegen in Gebäudefassaden, Gewächshäusern oder Autodächern, wo sie herkömmliche getönte Gläser ersetzen können. Die Forschungsergebnisse entstammen dem Projekt „Durchblick-PV“, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK, heute BMWE) mit Partnern wie Heraeus Epurio, ROWO Coating, ASCA und der Universität Freiburg.