Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fortschritt bei der Herstellung von Farbstoffsolarzellen

30.03.2006


Glaslotversiegelte Farbstoffsolarmodule bieten neue Gestaltungsmöglichkeiten



Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE stellt auf der Hannover-Messe Solarmodule mit Farbstoffsolarzellen aus. Anders als bei herkömmlichen Solarzellen wandelt ein organischer Farbstoff Licht in Strom um. Die Herstellung geschieht durch einfachen Siebdruck und bietet ungewöhnliche Gestaltungsmöglichkeiten.

»In Verbundprojekten mit der Industrie haben wir Materialien und Herstellung optimiert«, so Dr. Andreas Hinsch, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Jetzt geht es um die Erkundung eines Marktes, der auf die speziellen Vorteile von Farbstoffsolarzellen zugeschnitten ist. Dazu suchen wir Partner, die in erste Testanlagen und Demonstrationsprojekte investieren wollen.«


Mit einer neuen Glaslottechnik haben Hinsch und sein Team die entscheidende Hürde für die praktische Erprobung genommen: Einfache Herstellung und Stabilität. Alle Materialien für die Zellenbildung werden als Paste im Siebdruck strukturiert auf zwei Glasplatten aufgebracht. Die beiden Platten werden so miteinander verbunden, dass sich mäander- oder streifenförmige Kanäle bilden. In diese Kanäle werden der Farbstoff und ein gelierbarer Elektrolyt eingefüllt – fertig ist die Solarzelle.

Faszinierend wie die Technik sind die Gestaltungsmöglichkeiten: Die Module sind ockerfarben transparent. Diese Farbe kann durch Filter variiert werden. Farbige Pasten heben das Muster hervor oder lassen die Oberfläche einheitlich erscheinen. Durch Bedrucken mit streuenden Schichten können innerhalb der Module Bilder und Schriftzüge ohne nennenswerten Leistungsverlust kreiert werden. »Besonders für Fassaden und Werbezwecke ergeben sich ganz neue Möglichkeiten«, sagt Hinsch.

Für die Hannover-Messe hat das Fraunhofer ISE mehrere 30 x 30 cm² große Module grafisch unterschiedlich gestaltet. In Ihnen sind jeweils sechs Solarzellen hintereinander geschaltet. Das ergibt etwa 4,2 V Spannung, 0,8 A Strom bei 2,5 % Wirkungsgrad. In zwei Jahren erwartet Hinsch durch Verbesserung der Drucktechnik bis 5 % Wirkungsgrad auf 60 x100 cm² großen Flächen. Auf 1 cm² kleiner Fläche wurde aus Japan bereits ein Wirkungsgrad von 10,4 % berichtet.

Seit 15 Jahren wird an der Farbstoffsolarzelle, die Licht in elektrische Energie umwandelt geforscht. Das Herz der Zelle besteht aus einem organischen Farbstoff sowie aus Titandioxid. Letzteres macht als Massenprodukt die Wandfarbe weiß, in der Farbstoffsolarzelle tritt es als hochtechnologische nanokristalline Paste auf.

Das große Problem bislang: Die Farbstoffsolarzelle braucht eine kleine Menge flüssigen Elektrolyts. Wie gewährleistet man die Dichtheit der Zellen? Die Fraunhofer-Forscher haben mit dem siebgedruckten Glaslot jetzt einen entscheidenden Schritt vorwärts geschafft. Es versiegelt die Glasplatten hermetisch nach außen und schützt innen empfindliche Materialien vor Degradation. Mehrere 1000 Stunden beschleunigter Alterungstest unter unterschiedlichsten Bedingungen zeigen die bereits gute Langzeitstabilität der Zellen.

Die Arbeiten wurden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung & Forschung BMBF sowie der Europäischen Union und dem Land Nordrhein-Westfalen geförderten Projekts durchgeführt.

Hannover-Messe
Die Farbstoffsolarzelle wird auf der Hannover Messe gezeigt, auf dem Fraunhofer ISE Stand Nr. B44 in Halle 13. Der Stand befindet sich unter dem Dach des CLEAN ENERGY Themenparks. Am 27. April wird Dr. Andreas Hinsch im Rahmen des Branchen- und Exportforums »Erneuerbare Energien» auf der Hannover Messe einen Vortrag über die Gestaltungsmöglichkeiten mit Farbstoff-Solarzellen in englischer Sprache halten: »Dye Solar Cells: PV for creative application«.

Karin Schneider | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ise.fraunhofer.de
http://www.ise.fhg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Network Manager mit Topologiedarstellung
05.04.2019 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG

nachricht Energieverteilung leicht gemacht
05.04.2019 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: MPSD-Team entdeckt lichtinduzierte Ferroelektrizität in Strontiumtitanat

Mit Licht lassen sich Materialeigenschaften nicht nur messen, sondern auch verändern. Besonders interessant sind dabei Fälle, in denen eine fundamentale Eigenschaft eines Materials verändert werden kann, wie z.B. die Fähigkeit, Strom zu leiten oder Informationen in einem magnetischen Zustand zu speichern. Ein Team um Andrea Cavalleri vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg, hat nun Lichtimpulse aus dem Terahertz-Frequenzspektrum benutzt, um ein nicht-ferroelektrisches Material in ein ferroelektrisches umzuwandeln.

Ferroelektrizität ist ein Zustand, in dem die Atome im Kristallgitter eine bestimmte Richtung "aufzeigen" und dadurch eine makroskopische elektrische...

Im Focus: MPSD team discovers light-induced ferroelectricity in strontium titanate

Light can be used not only to measure materials’ properties, but also to change them. Especially interesting are those cases in which the function of a material can be modified, such as its ability to conduct electricity or to store information in its magnetic state. A team led by Andrea Cavalleri from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg used terahertz frequency light pulses to transform a non-ferroelectric material into a ferroelectric one.

Ferroelectricity is a state in which the constituent lattice “looks” in one specific direction, forming a macroscopic electrical polarisation. The ability to...

Im Focus: Konzert der magnetischen Momente

Forscher aus Deutschland, den Niederlanden und Südkorea haben in einer internationalen Zusammenarbeit einen neuartigen Weg entdeckt, wie die Elektronenspins in einem Material miteinander agieren. In ihrer Publikation in der Fachzeitschrift Nature Materials berichten die Forscher über eine bisher unbekannte, chirale Kopplung, die über vergleichsweise lange Distanzen aktiv ist. Damit können sich die Spins in zwei unterschiedlichen magnetischen Lagen, die durch nicht-magnetische Materialien voneinander getrennt sind, gegenseitig beeinflussen, selbst wenn sie nicht unmittelbar benachbart sind.

Magnetische Festkörper sind die Grundlage der modernen Informationstechnologie. Beispielsweise sind diese Materialien allgegenwärtig in Speichermedien wie...

Im Focus: Schwerefeldbestimmung der Erde so genau wie noch nie

Forschende der TU Graz berechneten aus 1,16 Milliarden Satellitendaten das bislang genaueste Schwerefeldmodell der Erde. Es liefert wertvolles Wissen für die Klimaforschung.

Die Erdanziehungskraft schwankt von Ort zu Ort. Dieses Phänomen nutzen Geodäsie-Fachleute, um geodynamische und klimatologische Prozesse zu beobachten....

Im Focus: Determining the Earth’s gravity field more accurately than ever before

Researchers at TU Graz calculate the most accurate gravity field determination of the Earth using 1.16 billion satellite measurements. This yields valuable knowledge for climate research.

The Earth’s gravity fluctuates from place to place. Geodesists use this phenomenon to observe geodynamic and climatological processes. Using...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Doc Data – warum Daten Leben retten können

14.06.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - August 2019

13.06.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Materialmikroskopie

13.06.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

German Innovation Award für Rittal VX25 Schaltschranksystem

14.06.2019 | Förderungen Preise

Fraunhofer SCAI und Uni Bonn zeigen innovative Anwendungen und Software für das High Performance Computing

14.06.2019 | Messenachrichten

Autonomes Premiumtaxi sofort oder warten auf den selbstfahrenden Minibus?

14.06.2019 | Interdisziplinäre Forschung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics