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Organische Solarfolien können mithalten: Der Wirkungsgrad ist nicht alles

Er gilt als die Kenngröße in der Photovoltaik – der Wirkungsgrad einer Solarzelle. Dass diese Größe aber nicht alles ist, zeigte Dr. Thomas Bickl von Heliatek kurz und prägnant auf der Productronica in München.

Weltweit erste Roll-to-Roll Produktion für Solarfolie von Heliatek in Dresden Bildquelle: © Heliatek, Tim Deussen

Die erste Rolle-zu-Rolle Produktion für Solarfolie wurde bei Heliatek aufgestellt.

Heliatek ist als Unternehmen einer der Pioniere in der Entwicklung und Herstellung von Solarfolien. Diese mechanisch äußerst flexiblen Energiekonverter sind mit ca. 500 g pro m² deutlich leichter als konventionelle Halbleitersolarzellen mit starrem Frontglas, nur 250 Mikrometer dick und werden aus organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen hergestellt. Haben die Zellen ihre Schuldigkeit getan, können sie einfach im Biomüll entsorgt werden. Die Vorteile gegenüber den Halbleiter-Solarzellen liegen auf der Hand: Gute Energiebilanz bei der Herstellung, Montage an Orten mit anspruchsvoller Topologie und einfaches Recycling.

Solarfolie von Heliatek, ein Stück aus der Produktion bei Sonnenuntergang Bildquelle: © Heliatek, Tim Deussen

Dünn, teilweise transparent und hoch-flexibel: Ein Stück Solarfolie aus der Heliatek-Produktion

Mit Wirkungsgraden von in etwa 7 Prozent bei industriell gefertigter Solarfolie und in etwa 12 Prozent bei Prototypen sind die Nachteile allerdings genau so offenkundig – scheinbar zumindest. Dass der Wirkungsgrad nicht alles ist, erklärte Dr. Thomas Bickl jüngst in seinem Vortrag auf der Productronica in München. Wenn man die gesamte elektrische Energie betrachte, die ein Solarmodul über ein Jahr liefere, liege die Ausbeute der Solarfolie um ca. 25 Prozent über der eines vergleichbar dimensionierten Halbleitermoduls, obwohl die Solarfolie unbestritten den kleiner spezifizierten Wirkungsgrad habe. Für diesen Test wurden die beiden Modelle nebeneinander an eine Häuserfassade montiert und die gelieferte elektrische Energie gemessen.

Der Grund für dieses etwas überraschende Ergebnis sei das unterschiedliche Temperaturverhalten des Wirkungsgrads in den beiden Modellen, erklärte Bickl weiter. Eine Halbleitersolarzelle verliert bei steigender Temperatur an Wirkungsgrad, was sich bereits bei den im Normalbetrieb auftauchenden Temperaturen bemerkbar mache. Bei einer organischen Solarfolie bleibe der Wirkungsgrad über einen weiten Temperaturbereich stabil – gerade in Ländern mit deutlich wärmerem Klima als in Deutschland ist das ein Aspekt, der beim Auswahl eines Solarmoduls bedacht werden sollte.