Die neuen Leitlinien der Europäischen Kommission zur Verbesserung der Energieeffizienz zwingen die EU-Länder dazu, ihr Energieerzeugungssystem umzubauen und dabei verstärkt auf erneuerbare Energien zu setzen. In diesem Zusammenhang kann die Entwicklung von Photovoltaiktechnologien, die sich leicht in städtische Anwendungen integrieren lassen, in den kommenden Jahren eine entscheidende Rolle spielen.

Ziel des Projekts war es, die Barriere der ästhetischen Wirkung von Photovoltaikelementen auf städtischen Fassaden zu überwinden, da es sich um undurchsichtige und normalerweise schwarze oder graue Vorrichtungen handelt, und sie durch keramische Teile zu ersetzen, die die photovoltaische Kapazität in den Oberflächenschichten entwickeln, ohne die Eigenschaften eines keramischen Teils der Fassade oder des Dachs zu verändern.

An dem Projekt, das von der KERABEN GRUPO geleitet wird, sind acht weitere Unternehmen aus verschiedenen Sektoren beteiligt, die über ganz Spanien verteilt sind: Aliter Grup Renovables, Cerámica la Escandella, Ecopol Tech, Ingeniería Navarra Mecánica, Obras y Servicios Tex, Kerafrit und Lenz Instruments. Darüber hinaus haben vier Forschungszentren an dem Projekt mitgearbeitet: das Centro Tecnológico Lurederra, die Universitat Jaume I (UJI), die Fundació Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) und die Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).

Das Projekt FOTO-CER wurde vom Zentrum für technologische Entwicklung und Innovation CDTI im Rahmen des Programms MISSIONS gefördert.

Im Labormaßstab wurde eine funktionelle photovoltaische Zelle auf Keramik hergestellt, die die Ziele der Funktionalität, Ästhetik und Haltbarkeit erfüllt.

Die Funktionalität bezieht sich auf die Effizienz der Lichtnutzung unter Berücksichtigung der photovoltaischen Umwandlungseffizienz und der Transmission (TP) im sichtbaren Spektrum (400-750 nm). Die entwickelten Teile überschreiten eine Transmission von TP>0,5, was die Entwicklung effizienter photovoltaischer Lösungen gewährleistet, die mit ihrer Integration in die gesamte Fassade kompatibel sind und somit zur Steigerung der Energieerzeugung und -verwaltung in Gebäuden beitragen. Andererseits wurde die Ästhetik durch den Farbwiedergabeindex CRI bewertet, der Aufschluss über die Transparenz der Schichten gibt, um sicherzustellen, dass keine Färbungseffekte auftreten, die das ästhetische Erscheinungsbild der Keramiksubstrate beeinträchtigen könnten. Es wurden CRI-Werte von 60 überschritten, was garantiert, dass die entwickelte photovoltaische Vorrichtung, die diesem Wert entspricht, für das menschliche Auge praktisch unsichtbar ist und die gewünschten ästhetischen Anforderungen erfüllt. Schließlich konnte die Haltbarkeit der photovoltaischen Beschichtungen validiert werden, nachdem die entwickelten Muster besonders aggressiven beschleunigten Alterungszyklen unterzogen wurden, die eine Freibewitterung über einen Zeitraum von mindestens 20 Jahren simulieren.

Der nächste Schritt wäre die Skalierung der verschiedenen Verfahren zur Herstellung einer solchen Solarzelle, so dass das Produkt auf den Markt kommen könnte, um spezifische Nachfragen zu decken.

Weitere Informationen finden Sie bei FOTO-CER.

Keramik mit PV-Zellenbeschichtung

Vergleich der Transparenz zwischen zwei VF-Zellen: gelblich (oben) transparent (unten)