Schichtsysteme für nachhaltige Photovoltaik

Dr. Christian May erläutert den Fokus: „Permeationsbarriereschichten und auch transparente Elektrodenschichten existieren bereits. Im Projekt wollen wir nun beide Produkte zusammenführen, um zum einen Folienmaterial und zum anderen einen Prozessschritt einzusparen. Das soll sich langfristig auf die Kosteneffizienz bei der Herstellung der Produkte auswirken und die Solarenergie so günstiger machen.“

Die Herausforderung besteht darin, die Eigenschaften beider Komponenten – Barriere und Elektrode – so zu kombinieren, dass sie sich gegenseitig nicht beeinträchtigen. Das Aufbringen und Strukturieren der Elektrode darf die Barrierewirkung nicht beeinflussen, ebenso darf umgekehrt die Funktion der Elektrode nicht eingeschränkt werden. Das Know-how des Fraunhofer FEP im Bereich der Vakuumbeschichtungsverfahren und der Einflüsse auf Barriereeigenschaften ist dabei von entscheidender Bedeutung. Erste Ergebnisse wurden bereits auf der In-line Vakuumbeschichtungsanlage coFlex zur Beschichtung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren erzielt.

„Das PEARL-Projekt bietet uns die Möglichkeit, die Entwicklung von Perowskit-Solarzellen entscheidend voranzutreiben. Indem wir Barriere- und Elektrodenschichten vereinen, schaffen wir die Grundlage für eine leistungsstarke, stabile und kosteneffiziente Solartechnologie der Zukunft“, sagt Dr. Christian May zusammenfassend.

BOOSTER – Organische Photovoltaik für den Gebäudesektor

Im EU-geförderten Projekt BOOSTER (grant agreement no. 952911) liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von organischen Photovoltaikmodulen (OPV), die insbesondere für Gebäudeanwendungen wie gebäudeintegrierte Photovoltaik geeignet sind. OPV ist eine Technologie, die das Problem der globalen Energieerzeugung mit einem umweltverträglichen Ansatz angeht. Die Herstellung von OPV-Modulen zeichnet sich durch eine niedrige Energierücklaufzeit aus und nutzt Ressourcen, die reichlich vorhanden, leicht zugänglich und ungiftig sind. Darüber hinaus haben organische Photovoltaikmodule ein geringes Gewicht und sind sehr flexibel einsetzbar, was sie für den Einsatz an Gebäuden, insbesondere auch auf gewölbten Oberflächen und in vertikaler Richtung, prädestiniert.

In jüngster Zeit wurden zudem große Fortschritte in deren Leistung durch die Entwicklung neuer Materialien erzielt, die in Druckprozessen verarbeitet werden. Das Projekt BOOSTER zielt darauf ab, diese OPV-Technologie so weiterzuentwickeln, dass erste Demonstratoren realisiert und unter realen Bedingungen eingesetzt und getestet werden können. Die Effizienz und die Lebensdauer sollen erhöht und die Kosten gleichzeitig gesenkt werden. Konkret sollen am Ende des Projektes drei verschiedene Demonstratoren an Standorten in Deutschland und Italien integriert werden, um deren Effizienz im letzten Jahr des Projektes unter realen Bedingungen zu untersuchen.