Vor einigen Jahren hat das Fraunhofer ISE mit ihrer Morphocolor-Technologie eine Oberflächenstruktur entwickelt, die einen Farbeindruck erzeugt, ohne die Effizienz des Moduls nennswert zu verschlechtern. Jetzt ist es den Forschern gelungen, die farbigen Folien mit transparenten Aussparungen zu versehen. Das soll es möglich machen, Muster auf den Modulen zu erzeugen – etwa zur Imitation von Dachziegeln.
Die Technik kann dem Fraunhofer ISE zufolge auf alle gängigen Photovoltaik- und Solarthermie-Module angewandt werden. Das gewünschte Muster wird durch Laser- oder CAD-gesteuerte Prozesse in die Folien mit Morphocolor-Beschichtung geschnitten.
„Durch gezielte Strukturierungen und Aussparungen auf einer farbgebenden Folie können wir Farbeffekte und komplexe Muster direkt in Solarmodule und Fassadenelemente integrieren“, erklärt Marco Ernst vom Fraunhofer ISE, der die sogenannte Shadecut-Technologie entwickelt hat. Zusätzlich hätten Hersteller die Möglichkeit, weitere Schichten mit Aussparungen zu ergänzen, um Strukturen oder weitere Farben zu erzeugen.
„Interessant ist die Technik für Module zur Integration in Fassaden, dachintegrierte Photovoltaik oder auch an Geländern; insbesondere bei denkmalgeschützten Gebäuden“, sagt Martin Heinrich, Gruppenleiter für Einkapselung und Integration von Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Module mit Shadecut können wie Mauerwerk oder Dachziegel aussehen und sich farblich perfekt einpassen. Auch eine individuelle Gestaltung von Photovoltaik-Anlagen zum Beispiel mit Logo-Schriftzug oder Mustern könne man damit umsetzen.
Lernen von den Schmetterlingen
Bei Entwicklung der Morphocolor-Technologie haben sich die Fraunhofer-Forscher von einem Schmetterling inspirieren lassen. Die 3D-photonischen Strukturen auf den Schmetterlingsflügeln schaffen einen intensiven, winkelstabilen Farbeindruck durch einen grundsätzlich verlustarmen Interferenzeffekt. Nach diesem biologischen Vorbild haben die Wissenschaftler eine ähnliche Oberflächenstruktur durch einen Vakuumprozess auf die Rückseite des Deckglases von Photovoltaikmodulen aufgebracht.
Je nach Feinstruktur lassen sich so Deckgläser in verschiedenen Farben herstellen – etwa in den Farben eines Regenbogen. Die Technologie lässt sich auch für flexible Einbettungsfolien in Modulen oder für Rückseitenfolien nutzen. Dem Fraunhofer ISE zufolge erreichen farbige Module mit dieser Oberflächenstruktur laut unabhängigen Tests rund 95 Prozent der Leistung vergleichbarer unbeschichteter Module.
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