Entwicklung und Optimierung von Farbstoffsolarzellen

Farbstoffsolarmodule werden mit einfachem Siebdruck hergestellt und mit einem ebenfalls per Siebdruck aufgebrachtem Glaslot in einem thermischen »Fusing«-Schritt versiegelt. Diese Prozesse sind vergleichbar mit Produktionsprozessen wie sie z. B. aus der Glasindustrie bekannt sind.

Eine große Herausforderung bei der Entwicklung neuer Photovoltaik-Technologien stellt die Aufskalierung – also der Schritt von der Laborgröße in die industrielle Umsetzung – dar. Mit der weltweit ersten Herstellung 60 cm x 100 cm großer Farbstoffsolarmodule auf einem durchgehenden Substrat ist es Forschern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gelungen, eine wichtige Hürde erfolgreich zu nehmen. Auf 10 cm x 10 cm großen Farbstoffsolarmodulen wurde bereits ein solarer Wirkungsgrad von 7,1 % auf der aktiven Fläche erzielt. Dabei wurden die gleichen Herstellungsverfahren wie bei den aufskalierten Modulen verwendet. Bei den 6000 cm² Farbstoffsolarzellen-Modulen sind jeweils zwölf Solarzellen intern in Serie geschaltet und mit Glaslot versiegelt.

Durch Verbesserung der Drucktechnik ist in den nächsten zwei Jahren ein solarer Wirkungsgrad von 5 % auf 60 x 100 cm² großen Flächen möglich. Die verschiedenen Prozessschritte werden laufend geprüft und für die Industrietauglichkeit optimiert.