Ein neuartiges Farbstoff-Solarmodul wurde vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg zusammen mit Industriepartnern entwickelt. Kern ist ein organischer Farbstoff, der in Kombination mit Nanopartikeln Sonnenlicht in Strom umwandelt. Die winzigen Nanopartikel machen die Solarmodule halb transparent. Die hauchdünne stromerzeugende Schicht liegt zwischen zwei Glasscheiben und wird im Siebdruck aufgetragen. Unterschiedliche Farben und sogar Motive seien so herstellbar.
Farbstoff-Solarmodul (Foto: Fraunhofer ISE)
Die besondere Herausforderung bei der neuen Technologie war die Präzision: Der feine Spalt zwischen den beiden Glasscheiben muss hermetisch verschlossen sein, damit keine Luft die reaktiven Substanzen zerstört. Statt einen polymeren Kleber zu verwenden wie die Konkurrenz, arbeiten die Fraunhofer-Experten mit Glaslot: Glaspulver wird im Siebdruck aufgetragen und verschmilzt bei Temperaturen von rund 600 Grad mit den Scheiben. Dauertests bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen haben gezeigt, dass die Solarzellen auch nach mehreren tausend Stunden noch voll funktionsfähig sein können. Eine Zertifizierung der Langzeitstabilität der Farbstoff-Solarmodule steht jedoch noch aus.
Damit öffnen sich neue Anwendungsmöglichkeiten: Statt den Stromerzeuger aufs Dach zu montieren, kann man ihn in Glasfassaden integrieren. „Wir sehen die Farbstoff-Solarzelle nicht als Konkurrenz zur herkömmlichen Siliziumzelle“, sagt ISE-Physiker Dr. Andreas Hinsch. Die Modulprototypen erreichen nämlich nur einen Wirkungsgrad von vier Prozent – im Vergleich zu kristallinen Siliziumsolarzellen auf dem Dach noch sehr wenig. Stattdessen kann das neue Solarmodul der dekorativen Fassadengestaltung dienen, schützt die Räume vor direkter Sonneneinstrahlung und erzeugt dabei auch noch Strom.
