Einige Autohersteller haben bereits Fahrzeug-Modelle mit integrierter Photovoltaik im Dach gebaut. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gelang es nun, Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube eines PKWs zu setzen. Mithilfe einer Technologie des Forschungsinstituts lässt sich die solaraktive Fläche außerdem an die Farbe des Autos anpassen, wie Fraunhofer ISE mitteilt.
"Auf das Motorhauben-Blech eines in Deutschland oft verkauften PKW-Modells haben wir die Solarzellen aufgebracht, verschaltet und mit Folie laminiert", sagt Martin Heinrich, Koordinator für PV-Mobilität am Fraunhofer ISE. "Dafür wurde der Laminierungsprozess sorgfältig optimiert, um Luftspalte zu minimieren, Faltenbildung des Folienmoduls aufgrund der gebogenen Oberfläche zu vermeiden und die Gesamtintegrität der Motorhaubenstruktur zu erhalten."
Oberflächenerscheinung verbessern
Das Team des Fraunhofer ISE nutzte für seine Prototypen wahlweise 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, heißt es. Die Laminierung der Oberfläche mit Folie führe zu einer texturierten Oberflächenstruktur, die farblich an die Fahrzeugfarbe angepasst werden kann.
"Das sieht schon jetzt sehr gut aus, aktuell arbeiten wir daran, die Oberflächenerscheinung noch weiter zu verbessern", so Heinrich. "Dafür suchen wir Projektpartner, die an einer gemeinsamen Entwicklung Interesse haben."
Mehrere Prototypen
Neben der gebogenen Form ist auch der Untergrund aus Metall – in diesem Fall Blech – anstelle einer klassischen Rückseite aus Folie oder Glas für das Motorhauben-PV-Modul besonders. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten deshalb die Haftungseigenschaften verschiedener Materialkombinationen.
Nach der Identifizierung geeigneter Materialien baute das Forschungsteam Prototypen mit verschiedenen Stückzahlen an Solarzellen sowie unterschiedlicher Zell- und Verschaltungstechnologien. Alle Prototypen testete das Team intensiv im Labor, um die elektrische Leistung, die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der PV-Motorhauben-Demonstratoren sicherzustellen.
Auch für Metalldächer
"Die Technologie wäre auch für Metalldächer von Fahrzeugen anwendbar. Das hätte den Vorteil, sehr viel leichter zu sein als Photovoltaik-Autodächer aus Glas", sagt Harry Wirth, Bereichsleiter Power Solutions am Fraunhofer ISE.
Eine Erweiterung der technischen Möglichkeiten für die Integration von Photovoltaik in Fahrzeughüllen würde immer mehr Kunden überzeugen, hier gebe es noch viel Potenzial zu heben, resümiert der Forscher. (jk)
