Mann hält kleine semitransparente Solarzelle in Richtung des Himmels

Druckbare semitransparente organische Solarzellen für Photovoltaikflächen der Zukunft

Innovationsradar Solarenergie

Vorteile

  • Neue Anwendungsgebiete und -flächen
  • ungiftig, weil organisch
  • preisgünstig
  • großflächig einsetzbar
  • hoher anwendungsspezifischer Wirkungsgrad
  • exakte Auswahl der absorbierten Lichtspektren
  • Lässt Tageslicht durch, Nutzung auf Glasflächen

Hürden

  • Bislang vergleichsweise geringe Aufmerksamkeit
  • Weitere Forschungen notwendig

Am Karlsruher Institut für Technologie wird eine neue Generation von Solartechnologie erforscht, die kostengünstig und umweltfreundlich auf Basis organischer Materialien gedruckt werden kann. Dies ermöglicht ganz neue Einsatzmöglichkeiten für Solarenergie und ist ein weiterer Schritt weg von kristallinen Solarzellen, die in ihrer Ursprungsform sehr unflexibel und optisch dominant sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass neue Flächen mit Solaranlagen erschlossen werden können, auf denen dies aktuell noch nicht möglich oder gewollt ist, wie beispielsweise Fensterflächen oder auch Alltagsgegenstände abseits von Architektur.

Das Druckverfahren für die Solarzellen ist dabei ein echter Game Changer: im Produktionsprozess kann so sehr individuell für verschiedene Anwendungsbereiche nicht bloß der Formfaktor der Module definiert werden. Die Steuerungsmöglichkeiten bestehen sogar in der Entscheifung, welche Wellenlängen des Sonnenlichts in Energie umgewandelt und welche “durchgelassen” werden sollen. Das bedeutet nichts anderes, als dass beispielsweise Fenster-Solaranlagen das für uns Menschen sichtbare Sonnenlicht ungehindert in den Raum dahinter lassen, während das für uns nicht sichtbare Licht genutzt und in Strom gewandelt wird. In der Landwirtschaft andererseits können große Solaranlagenfelder so konstruiert werden, dass sie nur das Licht durchlassen, das die Nutzpflanzen unter den Solarmodulen (sog. Agri-PV) für ein optimales Wachstum benötigen. Das ist gleich ein doppelter Win: die Pflanzen werden vor zu viel Sonnenlicht effektiv und individuell geschützt, während die Solaranlagen das in diesem Kontext ihren Wirkungsgrad maximieren können, indem ihnen das gesamte “Restlicht” zur Verfügung steht.

Toller Nebeneffekt: die auf organischen Materialien basierende Drucktechnik ermöglicht eine besonders umweltfreundliche, vor allem auch auch ungiftige Produktion der Solarzellen. Damit wird diese sowieso schon vergleichsweise umweltfreundliche Technologie zur Energieerzeugung noch besser.

Weitere Quellen