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Solarzellen in der Motorhaube

Solaraktive Fläche ist an Autofarbe anpassbar

24. August 2023, 8:05 Uhr | Irina Hübner

Forscher:innen am Fraunhofer ISE haben Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube von Pkw integriert. Die MorphoColor-Technik erlaubt das Anpassen der solaraktiven Fläche an die Farbe des Fahrzeugs.

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»Auf das Motorhauben-Blech eines in Deutschland häufig verkauften Pkw-Modells haben wir Solarzellen aufgebracht, verschaltet und mit Folie laminiert«, erklärt Dr. Martin Heinrich, Koordinator für PV-Mobilität am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. »Hierzu wurde der Laminierungsprozess sorgfältig optimiert, um Luftspalte zu minimieren, Faltenbildung des Folienmoduls aufgrund der gebogenen Oberfläche zu vermeiden und die Gesamtintegrität der Motorhauben-Struktur zu erhalten.«

Jede Solarzellen-Technik verwendbar

Das Team des Fraunhofer ISE verwendete für seine Prototypen IBC-, PERC-Schindel- und TOPCon-Schindel-Solarzellen, um die vorhandene Fläche auf der Motorhaube möglichst gut zu nutzen. Grundsätzlich ist der Einsatz jeder Solarzellen-Technologie möglich. Die Laminierung der Oberfläche mit Folie führt zu einer texturierten Oberflächenstruktur, die sich mit Hilfe der MorphoColor-Technik farblich an die Fahrzeugfarbe anpassen lässt.

Projektpartner gesucht

»Das sieht jetzt bereits sehr gut aus. Aktuell arbeiten wir daran, die Oberflächenerscheinung noch weiter zu verbessern. Dafür suchen wir Projektpartner, die an einer gemeinsamen Entwicklung Interesse haben«, so Heinrich.

Neben der gebogenen Form stellt auch der Untergrund aus Metall – in diesem Fall Blech – anstelle einer klassischen Rückseite aus Folie oder Glas Herausforderungen an das Motorhauben-PV-Modul. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten deshalb die Haftungseigenschaften verschiedener Materialkombinationen.

Unterschiedliche Prototypen im Test

Nach der Identifizierung geeigneter Materialien baute das Forschungsteam Prototypen mit verschiedenen Stückzahlen an Solarzellen sowie unterschiedlichen Zell- und Verschaltungstechnologien. Alle Prototypen testete das Team intensiv im Labor, um die elektrische Leistung, die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der PV-Motorhauben-Demonstratoren sicherzustellen.

Auf der IAA Mobility zeigt das Fraunhofer ISE eine Motorhaube mit einer Nennleistung von 115 W, die über 120 PERC-Schindel-Solarzellen verfügt und in der MorphoColor-Farbe Grau gehalten ist (Halle B1.D11).

Auch für Metalldächer für Fahrzeugen anwendbar

»Die Technologie wäre auch für Metalldächer von Fahrzeugen anwendbar. Das hätte den Vorteil, sehr viel leichter zu sein als Photovoltaik-Autodächer aus Glas«, sagt Dr. Harry Wirth, Bereichsleiter Power Solutions am Fraunhofer ISE. »Eine Erweiterung der technischen Möglichkeiten für die Integration von Photovoltaik in Fahrzeughüllen wird immer mehr Kunden überzeugen, hier gibt es noch viel Potenzial zu heben.«

Entwickelt wurde die PV-Motorhaube im Forschungsprojekt »HighLite«, unterstützt durch das Horizon 2020 Programm der Europäischen Union, sowie im Forschungsprojekt »3D – PV-Module mit Kontur für die integrierte Photovoltaik«, unterstützt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).