Fluoreszenzkonzentratoren

Fluoreszenzkonzentratoren mit unterschiedlichen Farbstoffen
© Fraunhofer ISE

Fluoreszenzkonzentratoren mit unterschiedlichen Farbstoffen.

Fluoreszenzkonzentratoren
© Fraunhofer ISE

Fluoreszenzkonzentratoren sind in vielen unterschiedlichen Farben erhältlich.

Fluoreszenzkonzentratoren sind in der Lage, diffuses und direktes Sonnenlicht zu konzentrieren, ohne dass Nachführungssysteme notwendig sind. Durch diese Konzentrierung des Lichts wird insgesamt weniger Solarzellenfläche benötigt, wodurch sich die Kosten senken lassen.

Mithilfe von Fluoreszenzkonzentratoren lässt sich das Sonnenlicht aufspalten und zu jeweils optimierten Solarzellen leiten. Diese Eigenschaften machen Fluoreszenzkonzentratoren zu einer Konzentratortechnologie für mittlere Breiten wie Deutschland, die nicht über eine große Menge Direktstrahlung verfügen. Weil sie so flach wie herkömmliche Module sind, lassen sie sich auch problemlos in oder auf Gebäuden einsetzen. Auch Fenster die Strom produzieren sind denkbar.

Fluoreszenzkonzentratoren sind in vielen unterschiedlichen Farben erhältlich. Dies macht sie für alle Anwendungen interessant, in denen neben der Stromproduktion auch das Aussehen wichtig ist.
In einem Fluoreszenzkollektor absorbieren Farbstoffe oder andere lumineszierende Materialien in einer transparenten Matrix das einfallende Licht. Anschließend wird das Licht mit einer größeren Wellenlänge in alle Raumrichtungen wieder abgestrahlt. An der Grenzfläche zwischen Kollektor und Umgebung wird ein großer Teil des emittierten Lichts aufgrund des Unterschieds im Brechungsindex total reflektiert und so in dem Kollektor zu den Seitenflächen geführt. Solarzellen an den Seiten wandeln dann das Licht in elektrische Energie um.

Im Moment untersuchen wir besonders Fluoreszenzkonzentratoren die im Infraroten aktiv sind und wie man mit Hilfe von photonischen Strukturen deren Wirkungsgrad steigern kann. Am Fraunhofer ISE stehen umfangreiche Methoden zur Verfügung, um die Ausgangsmaterialien zu charakterisieren, komplette System zu realisieren, sowie diese zu charakterisieren. Außerdem beschäftigen wir uns mit der theoretischen Beschreibung und Simulation von Fluoreszenzkonzentratoren.