Photovoltaik – vielseitig in Form und Farbe
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
Weitere Infos
- Originalveröffentlichung
S. Schlisske et al.: Design and Color Flexibility for Inkjet-Printed Perovskite Photovoltaics, ACS App. Energy Mat., online 14. Dezember 2018; DOI: 10.1021/acsaem.8b01829 - AG Advanced Optics and Materials for Next Generation Photovoltaics (U. Paetzold), Institut für Mikrostrukturtechnik, Karlsruher Institut für Technologie
