Ein künftiger Konkurrent für Fassadenplatten aus Naturstein: deutsche Forscher kreieren Solarzellen mit Marmorlook

Noch sind die Perowskit-Solarmodule in Marmoroptik für Gebäudefassaden winzig. Foto: Amadeus Bramsiepe, Karlsruhe Institute of Technology (KIT)

Mit Tintenstrahldruck auf Perowskit-Zellen können gute Wirkungsgrade auch an Fassaden in ungünstiger Position erreicht werden

Ein neues Thema bei Solarzellen ist die sogenannte gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV): die stromerzeugenden Flächen sollen dabei nicht nur auf den Dächern versteckt werden, wo man sie in optimaler Ausrichtung zur Sonne aufstellen kann, sondern zum Beispiel auch an einer Gebäudefassade angebracht werden. Das Grundkonzept lautet: Eine integrierte Solarzelle mit geringer Effizienz ist besser als eine Wand, die gar keinen Strom liefert. Deutsche Forscher sind derzeit auf dem Weg, solche Zellen auch vom Aussehen her interessant zu machen und ihnen zum Beispiel einen Marmorlook zu geben.

Wir zitieren aus einer Pressemitteilung: „Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben farbige Solarzellen entwickelt, die auf lange Sicht in Gebäudefassaden … integriert werden können und dabei die Optik bekannter Baumaterialien imitieren.“ Wir haben den Forschungsbericht dazu aus der Zeitschrift Solar RRL unten verlinkt.

Im Kern geht es um so genannte Tandemsolarzellen: sie bestehen aus speziellen Schichten, die exakt auf das Zusammenspiel hin abgestimmt sind. Das heißt: ist die obere Schicht gefärbt, können die darunter das Licht, das zu ihnen durchdringt, trotz des Farbfilters optimal ausnutzen.

Was allerdings das Erscheinungsbild solcher gefärbter Solarzellen angeht, waren die Ergebnisse bisher mangelhaft: je nach dem Einfallswinkel des Sonnenlichts veränderte sich ihr Aussehen und zudem waren sie generell wenig ansprechend.

Nun haben die Karlsruher Forscher zusammen mit dem Industriepartner Sunovation ein bekanntes Tintenstrahldruckverfahren hierfür angewendet und damit überraschende Erfolge erzielt: „Bei unserer Methode ist die verwendete Farbe fast gar nicht vom Einfallwinkel des Sonnenlichts abhängig, sondern sieht immer gleich aus“, so einer der Forscher.

Und: mit der Drucktechnik lassen sich die Farben mischen, so dass auch der Druck komplexer Farbmuster möglich ist. „Die Forscher nutzten dies, um Solarmodule in der Optik von verschiedenen Baumaterialien herzustellen. Besonders effizient zeigten sich Perowskit-Solarmodule in weißer Marmoroptik“, heißt es in der Pressemitteilung.

Perowskit-Solarzellen nutzen ein besonders kostengünstiges Halbleitermaterial. Das Thema treibt die Branche derzeit um, weil damit auch an ungünstigen Standorten eine viel versprechende Stromerzeugung möglich werden könnte. Derzeit erreichen die Perowskit-Solarzellen im Labor schon Wirkungsgrade von über 25 %. Nun geht es darum, diese Ergebnisse auch auf größere Zellen zu übertragen.

Zeitschrift Solar RR

(21.04.2022)