Fraunhofer ISE 05.05.2023, 10:57 Uhr

Farbige PV-Module erreichen Marktreife

Der Schweizer Modulbauer Megasol Energie hat die vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme entwickelte MorphoColor-Farbtechnologie für seine Solarmodule lizensiert.

Fassaden-integrierte PV-Anlage mit grünen MorphoColor-Gläsern am Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen des Fraunhofer ISE. Foto: Fraunhofer ISE/Foto: Benedikt Bläsi

Fassaden-integrierte PV-Anlage mit grünen MorphoColor-Gläsern am Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen des Fraunhofer ISE.

Foto: Fraunhofer ISE/

Foto: Benedikt Bläsi

„Entwicklungen des Fraunhofer ISE in die industrielle Anwendung zu überführen, ist immer unser übergeordnetes Ziel“, berichtet Professor Dr. Andreas Bett, Institutsleiter am Fraunhofer ISE. „Wir freuen uns deshalb sehr, dass dies hier mit der Firma Megasol Energie gelungen ist und die Baubranche zukünftig auf hocheffiziente farbige PV-Systeme zurückgreifen kann.“ Auch im Denkmalschutz eröffne die Technologie neue Möglichkeiten, so Bett. Zum Hintergrund: Eine farbig gestaltete, bauwerkintegrierte Photovoltaik, die Dach- und Fassadenteile ersetzt, kann nicht nur Strom generieren, sondern zusätzlich auch die Optik eines Gebäudes aufwerten. Bisher musste man dafür aber erhebliche Einbußen beim Wirkungsgrad im Vergleich zu klassisch schwarz-blauen Solaranlagen in Kauf nehmen.

Hohe Leistung trotz Beschichtung

Die Fraunhofer-Lösung nun produziert, verglichen mit einem unbeschichteten PV-Modul, weiterhin mindestens 90 Prozent des Stroms. „Inspiration für die besondere Farbstruktur war der Morpho-Schmetterling, dessen intensiv blaue Flügel einen in weiten Bereichen winkelstabilen Farbeindruck erzeugen“, erläutert Dr. Thomas Kroyer, Miterfinder und Entwickler der MorphoColor-Technologie am Fraunhofer ISE. „Eine Vielzahl an Farben können durch diese Technologie realisiert werden und gleichzeitig wird weiterhin ein Großteil der solaren Strahlung durch das PV-Modulglas durchgelassen. Die unterliegenden Solarzellen sind kaum bis gar nicht mehr sichtbar.“

Nur kleine Teile des Lichtspektrums werden reflektiert

Die MorphoColor-Farbschicht ist eine photonische Struktur, bei der eine Interferenzschicht so mit einem geometrisch strukturierten Substrat kombiniert wird, dass sich ein besonders schmalbandiges Reflexionsmaximum ergibt. Da nur geringe Teile des Lichtspektrums reflektiert werden, kann das restliche Sonnenlicht ungestört passieren. Dadurch werde die Effizienz des Moduls nur um weniger als zehn Prozent relativ, verglichen mit einem unbeschichteten Modul, verringert, so das Forscherteam des Fraunhofer Instituts. Die MorphoColor-Gläser können auch für bauwerkintegrierte farbige solarthermische Kollektoren oder PVT-Kollektoren verwendet werden.

Spielraum bei der Gestaltung

Die Megasol Energie AG ist ein Schweizer Hersteller von Solarmodulen und Photovoltaiksystemen, insbesondere für das wachsende Segment der gebäudeintegrierten PV. Das Unternehmen kombiniert die neue Farbgebung mit weiteren Gestaltungsdimensionen. So können die Glasoberflächen (beispielsweise Strukturen) frei gewählt werden. Weiter sind verschiedene Größen und Formen herstellbar. „Ein Solarmodul mit ‚Solarcolor Morpho‘-Farbgebung erreicht bis zu 94 Prozent des Wirkungsgrads im Vergleich zu einem konventionell schwarzen Solarmodul. Das ist sensationell“, sagt Michael Reist, Head of Public Relations der Megasol Energie AG.

Von Fraunhofer ISE / Marc Daniel Schmelzer