Technologie

Photovoltaik – vielseitig in Form und Farbe

24.01.2019 - Gedruckte Perowskit-Solarmodule zum flexiblen Einsatz in Gebäuden.

Digital gedruckte, hocheffiziente und stabile Solar­module zu ent­wickeln, die sich in Dächer, Fassaden und Fenster inte­grieren lassen, ist Ziel von PRINTPERO. In dem am Karls­ruher Institut für Techno­logie koordi­nierten Projekt demon­strieren Wissen­schaftler aus Deutsch­land und Griechen­land mit Industrie­partnern die techno­logische Mach­bar­keit von Solar­modulen auf Basis von Perowskit­absorbern. Sie arbeiten an Proto­typen, die sich in Größe, Form und Farbe frei gestalten lassen. Das Bundes­minis­terium für Bildung und Forschung fördert das Projekt im Rahmen­programm Forschung für nach­haltige Ent­wick­lung FONA.

Perowskit-Halbleiter gehören derzeit zu den viel­ver­spre­chend­sten Materi­alien für hoch­effi­ziente und preis­werte Solar­module der näch­sten Genera­tion. Dünn­schicht­solar­zellen auf Basis der Perowskite erzielen im Labor bereits Wirkungs­grade von mehr als 23 Prozent. Aller­dings lassen sich die in der Forschung der­zeit üblichen Prozesse zur Her­stel­lung von Perowskit-Solar­zellen nicht auf indus­trielle Maß­stäbe über­tragen. „Ein Ziel unseres Projekts ist daher, die Labor­prozesse durch digi­tale Druck­ver­fahren zu ersetzen, die bei niedrigen Tempe­ra­turen ablaufen und sich für die indus­trielle Produk­tion eignen“, erklärt Ulrich Paetzold, vom KIT, Koordi­nator von PRINTPERO.

Im Projekt PRINTPERO arbeiten die Forscher an Prototypen, die sich in der Größe maß­schneidern und in Form und Farbe frei gestalten lassen. Um diese Ziele zu ver­wirk­lichen, nutzen sie das Poten­zial des digi­talen Tinten­strahl­druckens. Sie ent­wickeln über­dies druck­bare lumines­zierende Schichten zur Reali­sie­rung unter­schied­licher Farb­ein­drücke und dem Schutz der Solar­zellen vor schäd­licher UV-Strahlung. Außer­dem arbeiten die Forscher daran, die Stabi­lität der Perowskit-Solar­zellen zu ver­bessern, mehrere dieser Zellen seriell zu groß­flächigen Solar­modulen zu ver­schalten sowie die Module zu ver­kapseln, um sie vor Feuchtig­keit und dem dadurch bedingten Zerfall zu schützen.

KIT / RK

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