Verbundvorhaben: Durchblick-PV - Entwicklung von organischen Solarmodulen mit hoher visueller Transparenz; Teilvorhaben: Transparente Rolle-zu-Rolle gedruckte OPV-Module und Glas-integrierte Demonstratoren
Zeitraum
2022-04-01 – 2025-03-31
Bewilligte Summe
400.682,05 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE1119B
Leistungsplansystematik
Dünnschichttechnologien OPV [EB1024]
Verbundvorhaben
01239026/1 – Durchblick-PV - Entwicklung von organischen Solarmodulen mit hoher visueller Transparenz
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE1)
Förderprogramm
Energie
Für zahlreiche potentielle Photovoltaik-Anwendungen an Gebäuden, Fahrzeugen oder in der Landwirtschaft ist eine signifikante Transparenz der Solarmodule im sichtbaren Spektralbereich wünschenswert, wenn nicht Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung. Bestimmte organische Halbleiter sind in der Lage, infrarote Strahlung stark zu absorbieren und gleichzeitig sichtbares Licht fast vollständig zu transmittieren. Diese bemerkenswerte Eigenschaft ist der Schlüssel für die Realisierung organischer Solarmodule mit hoher visueller Transmission und homogenem Erscheinungsbild, d.h. ohne Lücken o.ä. Dazu müssen neben den organischen Absorbermaterialien auch neuartige Elektroden mit sehr spezifischen optischen Eigenschaften entwickelt werden. Das Ziel von Durchblick-PV ist die Entwicklung von organischer Photovoltaik, die unter Verwendung spezieller Absorbermaterialien und Elektroden hohe Wirkungsgrade und eine signifikante Transparenz im sichtbaren Spektralbereich aufweist. Dazu werden zunächst verschiedene organische Absorbermaterialien auf ihre optischen und elektrischen Eigenschaften hin getestet. Die am besten geeigneten Elektronen- und Lochtransportmaterialien werden im Zellstapel identifiziert und es wird von Beginn an die Langzeitstabilität der Bauteile untersucht. Für die Optimierung der elektrooptischen Eigenschaften der Solarzellen werden optische und elektrische Simulationen durchgeführt, da die Solarzellen als Dünnschichtsysteme komplexe Interferenzmuster aufweisen. So können schnell und effizient die erforderlichen Dicken der einzelnen Schichten bestimmt werden. Das optimierte Gesamtsystem wird dann zu großflächigen organischen Solarmodulen aufskaliert, auf Basis dieser Module Glaslaminate hergestellt und eine transparente Mock-up-Fassade realisiert. Diese neue Technologie soll anschließend in weiteren Projekten auf verschiedene Anwendungsszenarien hin optimiert werden, um langfristig Wertschöpfung und Arbeitsplätze in Deutschland zu sichern.