Aus Sonne Strom zu gewinnen ist heute selbstverständlich. Photovoltaik-Anlagen haben sich denn auch längst zu einer Standard-Technologie entwickelt. Anders als noch vor 20 Jahren werden sie heute in großen Mengen preiswert hergestellt. Eines aber hat sich aber nicht wirklich verändert: das Aussehen der Module. Stets handelt es sich um schwarz-glänzende Platten mit einer Schutzhaut aus Glas, unter der die Photovoltaik-Zellen wie auf einem Schachbrett miteinander verlötet sind. In ästhetischer Hinsicht besonders wenig überzeugend wirken solche Module, wenn sie an eine Hausfassade geschraubt werden. Entsprechend wenig beliebt sind solche Lösungen bei Bauherren und Architekten. Dabei wäre es im Sinne der Energiewende sinnvoll, nicht nur Dächer, sondern auch Hauswände mit Anlagen zu versehen, die Strom erzeugen.
Damit sich die Module, was die Architektur angeht, harmonischer in die Fassadengestaltung einbeziehen lassen, haben Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Verfahren entwickelt, mit denen Anlagen mit einer homogenen und leuchtend farbigen Oberfläche hergestellt werden können. Die Bauteile, denen man ihren eigentlichen Zweck auf den ersten Blick nicht mehr ansieht, lassen sich in der gewünschten Farbe herstellen, was Gebäuden mit vorgehängter Fassade den letzten Schliff gibt. „Die zündende Idee für die Entwicklung bestand darin, die Deckgläser der Module nicht mit Farbpigmenten einzufärben, sondern vielmehr den physikalischen Effekt des Schmetterlingsflügels nachzuahmen“, erklärt Dr. Thomas Kroyer, Leiter der Gruppe Beschichtungstechnologien und -systeme.
Während mit Pigmenten beschichtete Gläser Licht absorbieren und somit den Wirkungsgrad der Module einschränken, bedienen sich die innovativen Abdeckungen eines optischen Effekts, den man von den Flügeln des Morpho-Falters kennt: Die im tropischen Regenwald Mittel- und Südamerikas lebenden Schmetterlinge erzeugen einen Farbeindruck mittels einer mikrometerfeinen Oberflächenstruktur, die nur einen engen Wellenlängenbereich, sprich: eine bestimmte Farbe, reflektiert. Den Fraunhofer-Experten ist es gelungen, durch einen Vakuumprozess eine ähnliche Oberflächenstruktur auf die Rückseite des Deckglases ihrer Photovoltaik-Module aufzubringen. Je nach Feinstruktur erscheinen die Deckgläser dann Blau, Grün oder Rot. Entsprechend haben die Forscher ihre Technologie nach dem strahlend blau leuchtenden Falter MorphoColor benannt. „Rund 93 % des Lichts können diese Schicht durchdringen – nur etwa sieben Prozent werden reflektiert und lösen den Farbeffekt aus“, erläutert Kroyer. Das Ganze hat noch einen weiteren Vorteil: Die Deckgläser lassen sich sowohl zu Photovoltaik-Modulen laminieren als auch in einen Kollektor zur solaren Wärmezeugung integrieren. So können beide Module künftig mit derselben Farbe versehen und – etwa bei Plus-Energie-Häusern – ohne sichtbare Differenz nebeneinander montiert werden.
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