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Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Organische Photovoltaik am laufenden Meter

Ein sechs Meter langes und 50 Zentimeter breites Solarmodul aus flexibler organischer Photovoltaik ist das Ergebnis des europäischen Forschungsprojekts »FabriGen« mit sechs Partnern aus vier Ländern. Die Herstellung der Power-Folie erfolgte vollständig im Rolle-zu-Rolle Verfahren, die verwendeten organischen Solarzellen kommen ohne Indium-Zinnoxid (ITO) aus und sind damit potenziell besonders kostengünstig. Bei der Projektidee stand vor allem die Zielanwendung Membran-Architektur im Mittelpunkt.

»FabriGen – Fabric structures for solar power generation« ist ein von der EU gefördertes Projekt mit Partnern aus Deutschland, Großbritannien, Tschechien und Bulgarien, das zum Ziel hatte, textile Strukturen mit integrierter organischer Photovoltaik zu entwickeln. Initiiert wurde das Projekt von Robert Carpenter, Managing Director der Firma Inside2Outside, einem mittelständischen Unternehmen aus Großbritannien. Für seine mit organischen Solarzellen ausgerüsteten Textilmembran-Strukturen hat er vielfältige Anwendungen vor allem im architektonischen Bereich im Blick. Hierzu zählen Verschattungssysteme für Fußgängerwege und Bushaltestellen ebenso wie Scheunenüberdachungen und Carport-Dächer.

Im Fokus steht die kostenoptimierte Bestückung großer Flächen mit flexiblen Kunststoffkonstruktionen, die deutlich unter dem Preis von Glasabdeckungen liegen. Zudem soll durch die Möglichkeit komplexer Strukturen die Fläche für den Solareintrag möglichst groß angelegt werden können, gleichzeitig sind die Transport- und Installationskosten aufgrund des geringen Gewichts sehr niedrig.

Echte Gemeinschaftsleistung

»Wir freuen uns sehr, dass es uns gemeinsam mit den Partnern gelungen ist, innerhalb der sehr kurzen Zeit von nur einem halben Jahr diesen Prototyp eines organischen PV-Moduls, mit Integration in eine textile Struktur herzustellen«, so Dr. Birger Zimmermann, Teamleiter Produktionstechnologie für organische Solarzellen am Fraunhofer ISE. Projektkoordinator Robert Carpenter, Inside2Outside, ergänzt: »Die Fertigung der Prototypen war eine echte Gemeinschaftsleistung, beginnend mit der Vakuumprozessierung der Metallelektrode am CPI über die Beschichtung der organischen Halbleiter am Fraunhofer ISE, dem Druck der Silberleitbahnen und Lamination bei Coatema bis zum Hochfrequenzschweißen der Solarfolie auf die Textilmembran bei I2O«.

Der Solarzellenaufbau und die Auslegung der Module wurden am Fraunhofer ISE entwickelt. Die Freiburger Forscher waren auch an der Entwicklung der Verkapselung beteiligt, die federführend am Centre for Process Innovation Ltd., CPI in Großbritannien erfolgte. Mit der Integration der organischen Photovoltaik auf eine Gewebemembran haben sich alle Projektpartner befasst, vor allem jedoch CPI und der Projektkoordinator Inside2Outside Ltd. (I2O). Für die Prozessentwicklung der großflächigen Lamination zeichnete die Coatema Coating Machinery GmbH aus Deutschland verantwortlich.

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(Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, 27.05.2014 – AKR)

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