Solarzellen sollen Licht aufnehmen, Fenster sollen es durchlassen. Forschende aus Freiburg haben ein organisches Modul entwickelt, das beides kann: es hat eine Transparenz von 43 % und erreicht einen Wirkungsgrad von 9,26 %. Dieser Durchsichtige Sonnenstrahler wurde mit industriell etablierten Verfahren hergestellt, was eine wichtige Fertigungsbarriere überwunden hat. Die Forschungsgruppe um den Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Universität Freiburg hat dieses Modul im August 2026 in einem Fachjournal veröffentlicht. Die Ergebnisse, gemeldet vom Fraunhofer ISE am 24. August, zeigen, dass durchsichtige Solarzellen aus organischen Halbleitern bereits verfügbar sind, aber die Herstellung solcher Module in der Fabrik eine bedeutende Herausforderung darstellte.
Technologie und Herstellungsprozess
Das Modul, das im Schnitt 43,2 % des sichtbaren Lichts durchlässt, enthält mehr als 100 Solarzellen, die zusammen einen Wirkungsgrad von 9,26 % erzielen. Es wurde in Form eines Quadrats, das etwas größer als eine Hand ist, hergestellt. Dieses Modul wurde durchsichtig wie getöntes Glas, während es gleichzeitig eine funktionierende Solarzelle ist. Das Modell wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und der Universität Freiburg entwickelt. Die Forscher haben dieses Modul in einem Fachjournal veröffentlicht, was einen wichtigen Fortschritt in der Solarzellen-Forschung darstellt.
Technische Herausforderungen
Die Herstellung von Solarzellen, die gleichzeitig durchsichtig sind und Wirkungsgrad erzielen, war bisher ein großes Problem. Es lag an der Tatsache, dass der Prozess, der für die Herstellung von Solarzellen typisch ist, oft zu einer Verfärbung oder Veränderung der Materialien führt, die die Transparenz beeinträchtigen. Die Freiburger Forscher haben diese Herausforderung überwunden, indem sie einen neuen Prozess für die Herstellung von organischen Halbleitern angewendet haben. Diese Technologie ermöglicht es, einen ausreichenden Wirkungsgrad zu erzielen, während das Modul weiterhin eine hohe Transparenz aufweist.
Praktische Implikationen
Die praktische Bedeutung dieser Innovation liegt in der Potenzialität, solare Energie effizienter und unersichtlicher in Bauten einzusetzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen, die oft auf Dächern montiert werden, können durchsichtige Solarzellen in Fenstern und anderen Fensterflächen integriert werden, ohne dass das Ästhetische der Bauten beeinträchtigt wird. Dies kann zu einer signifikanten Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden führen, ohne dass der äußere Anblick verändert wird.
Was dies für Operatoren bedeutet, ist eine erweiterte Palette an Energieerzeugungs-Möglichkeiten, die gleichzeitig esthetisch ansprechend sind. Dies könnte sich auf die Architektur von Schiffen und Gebäude auswirken, indem sie sowohl die Energieeffizienz als auch das Design verbessern. Eine mögliche Anwendung könnte in den Konstruktionsplanungen von Schiffsbauern und Architekten liegen, die nach innovativen Lösungen für eine umweltfreundlichere Architektur suchen.
