经过 弗劳恩霍夫协会
德国、欧洲和世界各地的能源转型正在推动对太阳能电池板的强劲需求。除了高能源产量之外，美观和接受度也越来越重要。为了适应这些趋势，弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 ISE 的一组研究人员开发了一种创新的太阳能立面元件，该元件可以几乎不可见地融入建筑物的外部，并且不会造成任何显着的效率损失。
随着MorphoColor涂层技术的发展，专家们为德国集成光伏系统的扩展做出了重要贡献。由于这个开创性的项目，他们将获得 2024 年约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫奖。
光伏系统并不是建筑师和业主中流行的设计特征。来自弗莱堡 Fraunhofer ISE 的研究人员 Oliver Höhn 博士、Thomas Kroyer 博士和 Andreas Wessels 着手改变这一现状，开发美观的彩色太阳能电池板，该电池板具有角度稳定、饱和的颜色，且效率损失最小，因此它们可以几乎无形地融入建筑外部。
灵感来自大闪蝶
太阳能电池板用于光伏建筑一体化有两个关键因素。首先，它们需要在光学上像传统的彩色元件一样，其次，它们仍然应该能够产生尽可能多的能量。为了应对这一挑战，研究人员从大自然中寻找灵感，并在大闪蝶身上找到了灵感。
“由于基本上低损耗的干涉效应，大闪蝶翅膀上的 3D 光子结构可以产生强烈的、角度稳定的彩色印象，”Kroyer 解释道。遵循这一生物模型，弗劳恩霍夫 ISE 的专家成功地利用真空工艺将类似的表面结构应用到覆盖太阳能电池板的玻璃背面。根据精细结构，该方法可用于生产各种颜色的玻璃覆盖物。
彩色太阳能电池板的涂层系统在性能方面现已超越了生物模型。 “独立测量证实，带有 MorphoColor 涂层的彩色太阳能电池板的功率约为同类未涂层电池板的 95%，”Wessels 解释道。这使得 MorphoColor 技术远远优于市场上所有其他同类技术。
MorphoColor 技术：具有未来潜力的多功能插件解决方案
该插件解决方案可与所有标准商用太阳能技术以及未来可预见的技术一起使用，而且可以低成本进行工业制造。具有统一外观的电池和面板技术尤其适合。其中包括后接触太阳能电池和弗劳恩霍夫 ISE 开发的木瓦矩阵技术——一种让人想起砖墙的组装方法。
“在木瓦矩阵技术中，太阳能电池的导电粘合剂消除了电池之间反射金属连接器的需要，从而实现了均匀的外观。这意味着太阳能电池技术在彩色层后面完全不可见。反过来，使美观且完整的视觉融入外墙或屋顶，”Höhn 解释道。
MorphoColor 商标已在欧盟、瑞士、中国、美国、日本和韩国注册。总部位于瑞士的 Megasol Energie AG 于 2023 年获得了许可证，该公司是欧洲领先的太阳能电池板以及屋顶和立面安装系统生产商，目前正在市场上推广 MorphoColor 技术。
将太阳能电池板集成到车辆中是另一个有前景的发展领域。 Fraunhofer ISE 在 IAA 汽车贸易展上展示了带有集成 MorphoColor 太阳能电池板的玻璃汽车车顶和引擎盖。德国所有主要汽车制造商都对这项新技术表现出了极大的兴趣。
由...提供 弗劳恩霍夫协会
