In der Farbstoffsolarzelle wird Sonnenlicht mittels eines metallorganischen Farbstoffs auf Rutheniumbasis in elektrischen Strom umgewandelt. Der organische Farbstoff ist dabei in nanokristalline Elektroden aus Titandioxid eingebettet. Die Technologie wird daher den elektrochemischen Dünnschichtzellen zugeordnet.

Im Projekt ColorSol® wurde die Aufskalierbarkeit der Herstellung glaslotversiegelter Farbstoffsolarmodule gezeigt. Industriell anwendbare Produktionsverfahren und Methoden der Qualitätskontrolle wurden entwickelt und optimiert. Eine Befüllmaschine für Farbstoffsolarmodule wurde als industrienahe Versuchsanlage entwickelt und gebaut. Es konnten erfolgreich Kleinserien gedruckt und Prototypen für Farbstoffsolarmodule entwickelt werden. So wurde ein Demonstratorenpanel konzipiert, geplant und gebaut, das die herausragenden Merkmale der Technologie in Bezug auf Farbgebung und Teiltransparenz herausstellt.

Bei der Entwicklung der Anwendungsszenarien und Demonstratoren wurde großer Wert auf die Orientierung an den Anforderungen der zukünftigen Anwender und Nutzer gelegt, um so in der Zukunft bedarfsorientierte und marktgerechte Produkte für die Anwendung in der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV) zu entwickeln. So wurden Anforderungen für drei mögliche Nutzungen von Farbstoffsolarzellen in der GIPV (Dachliegefenster, Fassadenelement, Photovoltaikverglasung) erfasst und parallel wirtschaftliche, baurechtliche und gestalterische Anforderungen erhoben. Es wurden konkrete Anwendungsszenarien entwickelt, Marktszenarien erstellt, die Kosten für eine mögliche Serienproduktion abgeschätzt und mögliche Umweltwirkungen der Technologie analysiert.

Für die Realisierung einer Serienproduktion von Farbstoffsolarzellen stehen noch zusätzliche Schritte, wie der Aufbau einer Pilotproduktion mit einem optimierten Anlagenkonzept sowie die Entwicklung von Systemen und Komponenten für spezifische Qualitätskontrollen aus. Mit weiteren Demonstrationsobjekten könnten die Anwendungsmöglichkeiten der Farbstoffsolarzelle mit Architekten und Fassadenbauern vertieft untersucht und die Akzeptanz der Technologie am Markt erhöht werden.

Bild: Im Projekt ColorSol hergestellter Prototypenpanel aus Farbstoffsolarzellen.
(Foto: Zuckerfabrik Fotodesign)