MIT entwickelt besonders dünne PV-Module

Forschende am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben dünne PV-Module entwickelt. Zwar gibt es bereits Dünnschichtmodule, doch die Forschenden haben es geschafft, die Zelle noch dünner und vor allem effizienter zu gestalten. Jedoch sind diese noch nicht markttauglich.

Dünne PV-Module

Aktuelle Dünnschichtmodule auf dem Markt haben das Problem, dass sie im Gegensatz zu anderen PV-Modulen eine schlechtere Effizienz aufweisen. In dem wissenschaftlichen Bericht, der veröffentlicht wurde, wird das neu entwickelte Gewebe-PV-Modul mit einem herkömmlichen Modul verglichen. Demnach hat das neu entwickelte Modul eine 18-fache bessere Leistung pro kg. Im Vergleich zu anderen Dünnschichtmodulen ist die Leistung sogar um das 28-fache besser pro kg. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202200940

Das MIT-Dünnschicht-Modul

Insgesamt nur 15 Mikrometer dick. Um das zu erreichen wurde druckbare elektronische Tinte verwendet, die auf ein Substrat aufgetragen wurde. Die Elektroden wurden mithilfe von Siebdruck hinzugefügt. Schlussendlich wird das ganze vom Substrat wieder abgezogen. Dieses kann für die nächste Produktion auch wieder verwendet werden. Die Solarzelle wird dann mit einem Klebstoff auf einem Gewebe befestigt. Hier haben die Forschenden das Material Dyneema gewählt, dessen Basis aus Polyethylen besteht.

Nächste Schritte

Aktuell hat das Modul noch keinen Witterungsschutz, denn es fehlt noch eine Verpackung für das Modul. Damit ist es noch nicht für den großen Markt geeignet. Mit den herkömmlichen Verpackungs-Methoden wird zwar die Langlebigkeit von Modulen verbessert, jedoch gleichzeitig auch das Gewicht erhöht. Damit einhergehend wird es einen starken Leistungsverlust geben. Damit das Modul so leicht und effizient bleiben kann, wird eine neue Umhüllung benötigt. Diese muss, ebenfalls leicht sein und dennoch der Solarzelle den nötigen Schutz vor Witterungen und Verschmutzungen geben.

Zukünftige Anwendungen

Das Team, könnte sich vorstellen, dass die super dünnen Zellen Anwendung finden bei der Produktion von Zelten, Planen und Segeln. Hier könnten die Zellen direkt auf das Material aufgedruckt werden. Bei Rolltests kam heraus, dass nach 500 Rollzyklen die Module nach wie vor effizient arbeiten. So konnten die getesteten Module nach Absolvierung der Tests immer noch 90 Prozent des ursprünglichen Wirkungsgrades aufweisen. Dadurch eigenen sie sich gut für Gegenstände, häufig gerollt oder gefaltet werden, so wie es bei Zelten, Planen und Segeln der Fall ist.