Forschung : Mit Hirnschmalz zur Sonnenkraft

Sonnenstrom aus Hochhausfassaden ist keine Zukunftsvision mehr, sondern rückt in greifbare Nähe: Ein Forschungsteam um Lioz Etgar von der Hebräischen Universität in Jerusalem hat Muster-Solarfenster entwickelt, die ein Viertel des Lichts durchlassen und den Rest zur Produktion elektrischer Energie verwenden. Die Herausforderung besteht nun darin, die Paneele zu wirtschaftlich darstellbaren Kosten zu vergrößern sowie Effizienz und Transparenz zu verbessern.

Das Glas wird mit Perowskit beschichtet. Ein Vorteil des Minerals: Dieses ist nicht nur billiger, sondern auch effizienter als das Silizium, das sonst für Solarzellen verwendet wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Modulen erzeugen Solarfenster auch dann Strom, wenn sie von der Sonne abgewandt sind – und das sogar aus künstlichem Licht.

Mögliche Verwendungen gehen über solarbetriebene Wolkenkratzer mit Glasfassade hinaus. Mit Perowskit beschichtete Leuchtmittel etwa könnten sich selbst mit Strom versorgen. Ein weiterer Anwendungsfall wären Gewächshausdächer, da das beschichtete Glas weiterhin Licht für das Pflanzenwachstum durchlässt.

Das aus der universitären Forschung hervorgegangen Startup „Trans/Sol“ widmet sich der Herstellung einer „Vorhangfassade“ aus Solarfenstern, also einer nichttragenden Außenverkleidung für Gebäude. Ziel sind Gebäude, die ihren eigenen Strom erzeugen.

Um die Optimierung des Stromertrags geht es bei der sogenannten Schindel-Technologie, die vom Polymer Competence Center Leoben (PCCL) erforscht wird. Dabei werden die einzelnen Solarzellen nicht mit einem Draht verschaltet, sondern wie Dachziegel übereinander gelegt und mit einem leitfähigen Kleber fixiert. Durch die Überlappung wird der Platz optimal ausgenützt und es ist kein Zwischenraum für den Draht erforderlich.

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Der Einsatz der Schindel-Technologie wird in Leoben simuliert und am virtuellen Modell getestet. Ein entscheidender Aspekt ist dabei der verwendete Kleber, der nicht nur leitfähig sein soll, sondern Temperaturen von -40 bis +85°C aushalten muss. Bei der Integration von Photovoltaik in Fahrzeuge ist darüber hinaus auf Resistenz gegen Feuchtigkeit sowie auf die Kratzfestigkeit und das Crashverhalten zu achten. Überlappende Solarzellen haben aufgrund ihres gleichmäßigen Erscheinungsbildes auch optische Vorzüge.