Forscher des deutschen Unternehmens Fraunhofer FEP haben eine Anti-Schmutz-Beschichtung für Solarmodule vorgestellt. Das Material könnte nachts superhydrophile Eigenschaften annehmen und angesammelten Schmutz mit Hilfe von Feuchtigkeitsperlen entfernen.

Die Titandioxid-Beschichtung kann auf die Platten aufgebracht oder als Verbundmaterial eingearbeitet werden.

Bild: Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik

Das deutsche Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) behauptet, erstmals kristallines Titanoxid in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf ultradünnes Glas aufgetragen zu haben.

„Ultradünnes und leichtes Glas lässt sich später auf Fassaden aufbringen oder als Verbundmaterial direkt in Solarmodule einarbeiten – und das sogar auf gekrümmten Oberflächen“, sagt Fraunhofer FEP-Forscher Valentin Heise. „Schmutzabweisende und leicht zu reinigende Oberflächen sorgen für transparente, saubere Fassaden und eine effizientere und gleichmäßigere Solarstromerzeugung bei geringeren Wartungskosten.“

Die Forscher sagten, dass Titandioxid ein hydrophobes Material ist, wenn es nicht ultraviolettem (UV) Licht ausgesetzt wird, und superhydrophil, wenn es bestrahlt wird.

„Bei der photoinduzierten Hydrophilie ändert sich die Oberfläche nach etwa 30 Minuten Bestrahlung mit sonnenlichtähnlichem UV-Licht von hydrophob zu superhydrophil“, sagten sie.

Sie sagten, dass Schmutz auf Solarmodulen nachts durch die Beschichtung weggespült werden kann, wenn die Hydrophobizität der Oberfläche ihn mit Feuchtigkeitsperlen wegwäscht. Der zyklische Wechsel von hydrophoben und superhydrophilen Effekten verhindert tagsüber das Anhaften von Schmutz auf der Plattenoberfläche.

Die Wissenschaftler stellten den ersten Beschichtungsprototyp mit einer langen Rolle dünnen Glases mit einer Dicke von 100 Mikrometern her. Sie verwendeten einen Titanoxidfilm mit einer Dicke von 30 Nanometer bis 150 Nanometer und eine Rolle-zu-Rolle-Beschichtungs-Pilotanlage, die von einem deutschen OEM geliefert wurde. Von Ardennen.

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Das Forschungsteam sagte, dass sie derzeit daran arbeiten, die Technologie zu verbessern, indem sie die Eigenschaften von Titandioxid und Dünnglas auf kostengünstige Weise anpassen.

„Künftig wird am Fraunhofer FEP auch an Schichtsystemen gearbeitet, die nicht nur mit UV-Licht, sondern auch mit sichtbarem Licht aktiviert werden können“, sagten sie. „Auch die Herstellung und Einarbeitung von Nanopartikeln oder beispielsweise Stickstoffdotierungen sind angedacht.“

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