Farbiges Solarmodul entwickelt: Schmetterlings-Trick verändert alles

Bei der Energiewende wird auch auf den verstärkten Einsatz von privaten Photovoltaik-Anlagen gesetzt. Was technisch sinnvoll ist, macht in Sachen Ästhetik oft Probleme. Die blauschwarzen Solarmodule auf dem Dach werden nämlich meist als Fremdkörper wahrgenommen. Das soll sich jetzt mit ganz neuartigen, farbigen Solarmodulen ändern.

Farbgebung ohne Farbpigmente

Entwickelt haben die neue Modultechnik Forschende des Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Um die neuen PV-Module farbig zu gestalten, bedienten sich die Wissenschaftler eines Tricks: "Die zündende Idee für die Entwicklung bestand darin, die Deckgläser der Module nicht mit Farbpigmenten einzufärben, sondern vielmehr den physikalischen Effekt des Schmetterlingsflügels nachzuahmen", so Dr. Thomas Kroyer, Leiter der Gruppe Beschichtungstechnologien und -systeme.

Der Grund für diese alternative Methode leuchtet ein. Denn bei der Beschichtung von Gläsern mit Pigmenten büßen die Module viel von ihrem Wirkungsgrad ein, weil das Licht nicht mehr ungehindert eindringen kann. Bei den farbigen Solarmodulen des Fraunhofer Instituts sind es aber satte 93 Prozent des Lichts, die diese Schicht durchdringen. Nur etwa sieben Prozent werden reflektiert – und sind dann als Farbe wahrnehmbar.

Farbige Solarmodule: Vorbild war ein Schmetterlingsflügel

Und wie funktioniert die neue Methode nun genau? Die Experten imitieren dafür die Flügel des Morpho-Falters. Diese Schmetterlingsart lebt im Regenwald Mittel- und Südamerikas. Der Farbeindruck ihrer Flügel wird nicht durch Pigmente, sondern durch eine mikrometerfeine Oberflächenstruktur auf der Flügeloberfläche erzeugt. Diese Oberfläche reflektiert nur gezielt einen engen Wellenlängenbereich – und damit ein bestimmtes Farbspektrum.

Mittels eines Vakuumprozesses bringen die Fraunhofer ISE-Experten auf die Rückseite des Deckglases ihrer Photovoltaik-Module eine ähnliche Oberflächenstruktur wie beim Schmetterlingsflügel auf – die so genannte MorphoColor®-Beschichtung. Schöner Nebeneffekt: Das Verfahren funktioniert auch bei Solarthermie-Kollektoren zur solaren Wärmeerzeugung.

Verknüpfung mit neuer Montagemethode

Doch nicht nur in Sachen Farbigkeit sind diese PV-Module ein echter Hingucker. Ebenfalls neu ist die Montagemethode, mit der sich die Module verbauen lassen. Sie erinnert an gute alte Dachschindeln. Dabei entfallen die bei PV-Anlagen üblichen Zwischenräume und sichtbaren Kontaktdrähte.

In Streifen geschnittene Photovoltaik-Zellen, die sich dann überlappend zu einem größeren Modul zusammenkleben lassen, sind das Geheimnis der neuen Bauart. Der Effekt: Auch aus verschiedenen Winkeln betrachtet, bleibt ein durchgängiger, homogener Blick auf die geschindelten Photovoltaik-Module mit MorphoColor®-Beschichtung möglich.

Wann gibt es die farbigen Solarmodule zu kaufen?

Bleibt die Frage: Wann kann auch Otto Normalverbraucher die Module für seine eigene PV-Anlage kaufen und installieren? Dazu Claudia Hanisch, Presse- und PR-Referentin beim Fraunhofer ISE: "Wir arbeiten derzeit mit einem Modulhersteller an der industriellen Umsetzung des Konzeptes für Solarmodule. Bis die Module nach DIN-Norm zertifiziert und in Mengen für Endverbraucher verfügbar sind, wird es noch eine Weile dauern. Zunächst werden die Module vermutlich in größeren Bauvorhaben zum Einsatz kommen."

Unser abschließender Tipp: Ihr wollt noch mehr wissen über Photovoltaik und die Technik, die dahinter steckt? Dann schaut doch gern in diesen Artikel rein: