Semitransparente organische PV-Module mit industrienahem Fertigungsprozess entwickelt

Semitransparente organische PV-Module mit industrienahem Fertigungsprozess entwickelt

Forschende der Universität Freiburg und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben semitransparente organische Photovoltaikmodule mit industriell skalierbaren Fertigungsverfahren entwickelt. Die 14,5 × 14,5 Zentimeter großen Module erreichen bei einer durchschnittlichen Lichtdurchlässigkeit von 43,2 Prozent einen Wirkungsgrad von bis zu 9,26 Prozent.

Eine zentrale Herausforderung der organischen Photovoltaik ist bislang die Übertragung guter Laborergebnisse auf größere Modulflächen. Den Forschenden gelang es nun, die verschiedenen Schichten der Solarzellen nahezu verlustfrei mit industriell etablierten Sputter- und Slot-Die-Beschichtungsverfahren herzustellen. Letzteres ist mit Rolle-zu-Rolle-Prozessen kompatibel und eignet sich damit perspektivisch auch für die großflächige Produktion flexibler Solarmodule.

Die Kombination aus Transparenz und Stromerzeugung eröffnet zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Organische Module mit künftig mehr als 50 Prozent Lichtdurchlässigkeit könnten beispielsweise in Gebäudefassaden, Fenstern oder Gewächshäusern eingesetzt werden. Bei Anwendungen wie Autodächern oder getönten Fassadenelementen kann auch eine geringere Transparenz sinnvoll sein.

Die entwickelten Module bestehen aus jeweils mehr als 100 per Laserstrukturierung miteinander verbundenen Solarzellen. Eine neu entwickelte metallfreie Top-Elektrode aus dem Polymer PEDOT:PSS trägt dazu bei, die hohe Transparenz zu erreichen. Nachdem der Fertigungsprozess erfolgreich demonstriert wurde, wollen die Forschenden die Lichtdurchlässigkeit weiter erhöhen, ohne dabei den Wirkungsgrad zu reduzieren.

Auch erste flexible organische PV-Module wurden bereits hergestellt. Diese behielten nach 1.275 Biegezyklen ihre ursprüngliche Effizienz vollständig bei. Im nächsten Schritt soll auch bei diesen Modulen die Fläche vergrößert werden. Die Arbeiten entstanden im Forschungsprojekt „Durchblick-PV“, an dem neben Fraunhofer ISE und Universität Freiburg mehrere Industriepartner beteiligt sind.

(Quelle 24.08.2026 Fraunhofer ISE)