Neues aus der Forschung
Solarzellen in Motorhauben von PKWs integriert
In den letzten Jahren präsentierten bereits einige Autohersteller erste Fahrzeug-Modelle mit integrierter Photovoltaik im Dach. Das Fahrzeugdach ist die am einfachsten nutzbare Fläche für die Erzeugung von Solarstrom an Bord. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gingen nun einen Schritt weiter. Im Rahmen zweier öffentlich geförderter Forschungsprojekte integrierten sie Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube eines PKWs. In Kombination mit der MorphoColor® Technologie des Forschungsinstituts kann die solaraktive Fläche der Farbe des Autos angepasst werden. Besucherinnen und Besucher der IAA MOBILITY können die Photovoltaik-Motorhaube vom 5.-11. September 2023 auf dem Fraunhofer Messestand (Halle B1.D11) in München besichtigen.
Expertenrat für Klimafragen stellt Bericht zum Klimaschutzprogramm vor
Am 22. August hat der Expertenrat für Klimafragen seine Stellungnahme zum Klimaschutzprogramm 2023 der Bundesregierung veröffentlicht. Der im September 2020 berufene Expertenrat berät die Bundesregierung bei der Anwendung des Bundes-Klimaschutzgesetzes. Das unabhängige Expertengremium setzt sich aus fünf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zusammen, Vorsitzender ist Prof. Dr. Hans-Martin Henning, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Professor für Solare Energiesysteme an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
Oxford PV erzielt neuen Weltrekord bei Perowskit-Solarzellen
Oxford PV hat einen neuen Weltrekord beim Wirkungsgrad von Solarzellen in kommerzieller Größe aufgestellt. Die von dem Unternehmen entwickelte Zelle wandelt 28,6 Prozent der Sonnenenergie in Strom um, wie vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme unabhängig bestätigt wurde. Der neue Weltrekord ist ein weiterer Meilenstein auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität und bei der Erreichung der Ausbaubauziele für Solarenergie in Deutschland und weltweit.
Effizienz von Perowskit-Silicium-Tandemmodulen exakt bestimmen
Um hocheffizienten Perowskit-Silicium-PV-Modulen den Weg in die industrielle Umsetzung zu ebnen, müssen die Tandemsolarzellen und -module zuverlässig vermessen werden. Nur so sind objektive Vergleiche zwischen verschiedenen Zellen und Modulen sowie technologische Verbesserungen möglich. Im Unterschied zu klassischen Silicium-PV-Modulen ist die Kalibrierung hier jedoch deutlich herausfordernder. Ein Projektkonsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelt deshalb im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima BMWK geförderten Projekt »Katana« Verfahren zur Charakterisierung von Perowskit-basierten Tandemmodulen. Der dafür eigens von der Firma Wavelabs Solar Metrology Systems GmbH gebaute Sonnensimulator ist nun im CalLab PV Modules des Forschungsinstituts im Einsatz.
Künftige Wasserstoff-Infrastruktur: Von frühen Wasserstoffinseln zu einer vernetzen Wasserstoffwirtschaft
Im Wasserstoff-Leitprojekt »TransHyDE« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF werden wichtige Fragen nach der künftigen Wasserstoffinfrastruktur beantwortet werden: Wo, wann und wie werden Wasserstoff und seine Derivate erzeugt, eingesetzt, gespeichert und transportiert, um zum richtigen Zeitpunkt und zu ökomischen Konditionen zur passenden Anwendung zu gelangen? Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE übernimmt innerhalb des Konsortiums, bestehend aus mehreren Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen, die techno-ökonomische Modellierung potenzieller Wasserstoff-Ökosysteme, die weiteren Investitionsentscheidungen zugrunde liegen soll, sowie Nachhaltigkeitsbewertungen der im Projekt betrachteten Technologieoptionen.
Startschuss für Technologieplattform zur Skalierung der Perowskit-Silicium Tandemphotovoltaik
Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen versprechen Wirkungsgrade von über 30 Prozent, Forschungslabors weltweit verkünden regelmäßig neue Spitzenwerte. Diese Rekorde werden jedoch auf Flächen realisiert, die um rund einen Faktor 400 kleiner sind als die aktuelle Wafergröße einer industriellen Silicium-Solarzelle. Solarforscherinnen und -forscher untersuchen aktuell mehrere vielversprechende Routen für eine skalierbare und wirtschaftliche Herstellung dieser Tandemsolarzellen. In den vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanzierten Forschungsprojekten »Pero-Si-SCALE« und »LiverPool« baut das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nun eine unabhängige Technologieplattform zur Skalierung von Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen und -Modulen. Ziel ist die Weiterentwicklung und Analyse von Zell- und Moduldesigns sowie deren Herstellungsprozesse, bei denen ein schneller Transfer in die Industrie möglich ist.
Agri-Photovoltaik-Anlagen schützen Pflanzen vor Dürre
Untersuchung der Universität Hohenheim zeigt: Beschattung kann die Folgen von Trockenperioden in der Landwirtschaft abschwächen
Agri-Photovoltaik kann die Folgen von Dürreperioden auf die Produktion pflanzlicher Nahrungsmittel abschwächen: Die Beschattung, die bei ausreichend Wasser oft die Ernteerträge senkt, kann bei Dürre sogar zu Ertragssteigerungen führen. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung der Universität Hohenheim in Stuttgart. Der Effekt kann besonders für Regionen wichtig werden, in denen es gleichzeitig ein starkes Bevölkerungswachstum und ausgeprägte Dürreperioden gibt, wie beispielsweise in Indien oder Afrika. Aber auch in Europa muss in Zukunft mit längeren Trockenperioden gerechnet werden. Aus Sicht der Wissenschaftler:innen besteht jedoch noch erheblicher Forschungsbedarf – vor allem zu der Frage, welche Pflanzen sich für die unterschiedlichen Systeme am besten eignen.
Aktuelle Forschungsergebnisse: Wertschöpfung und Beteiligung steigern die Akzeptanz von Erneuerbaren Energien, wenn die Bürger*innen gut informiert werden.
Wie gelingt es, die Belange der Bevölkerung bei der Errichtung Erneuerbarer-Energie-Anlagen zu berücksichtigen und zugleich eine faire regionalwirtschaftliche Beteiligung sicherzustellen? Über zwei Jahre führte ein Forschungskonsortium in sechs Kommunen dazu Erhebungen.
Abschluss Forschungsprojekt Kognitive Energiesysteme: KI-Agenten machen erneuerbare Energien flexibler und zuverlässiger
Die Energiewende wird mit Künstlicher Intelligenz (KI) leichter realisierbar. Sogenannte KI-Agenten können komplexe Steuerungsprozesse übernehmen, die mit der heutigen Personal- und Technikausstattung in den Unternehmen nicht zu stemmen wären. Das ist eine zentrale Erkenntnis eines dreijährigen Forschungsprogramms des Kompetenzzentrum Kognitive Energiesysteme (K-ES). Untersucht wurden die Vorteile von KI insbesondere für Netzbetrieb, Prognosen, Resilienz, Leistungselektronik, Energiemanagement, Energiehandel und weitere Zukunftsfelder der Energieversorgung.
Flexible Photovoltaik durch gedruckte Solarzellen
KIT und Partner starten Innovationsplattform Solar TAP und wollen Mehrzweckphotovoltaik in den Alltag bringen: Gedruckte Solarzellen sind formbar, leicht und flexibel – und lassen sich in Farbe und Transparenz frei gestalten. Werden sie auf Materialien wie Kunststoff, Glas oder Metall aufgebracht, dann lässt sich Photovoltaik mit weiteren Funktionen kombinieren, etwa in Gebäudefassaden. In der kürzlich gestarteten Innovationsplattform Solar TAP (steht für: „Solar Technology Acceleration Platform for emerging Photovoltaics“) der Helmholtz-Gemeinschaft, an der das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist, sollen die Technologien für solche Mehrzweckphotovoltaik gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt werden.
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