Test bestanden: Selbstreinigende Beschichtung steigert Ertrag von PV-Modulen deutlich

Den Lotuseffekt kennen wir mittlerweile nicht nur von den berühmten Pflanzen, sondern auch von Duschkabinen und anderen glatten Flächen, die wir nicht ständig umständlich putzen möchten. PV-Module punkten leider nicht mit dieser wunderbaren Eigenschaft der Selbstreinigung – oder eher: noch nicht. Denn eine neue transparente Beschichtung, entwickelt von den Forschern des PSN Institute of Technology and Science (PSNA CET) unter Leitung von C. Ayyanar, ist extra für Solarzellen gemacht. Und mehrmonatige Freilandtests haben ihre Wirkung bereits bestätigt.

Nanobeschichtung steigert den Ertrag von PV-Modulen

Die Schicht ist völlig lichtdurchlässig und bis 2 Mikrometer dünn

Beim Lotuseffekt bilden Wassertropfen auf der Oberfläche nahezu kugelförmige Tropfen und rollen ab, wobei sie Staub und andere Partikel mitnehmen. Dadurch reinigen sich Oberflächen sozusagen von selbst. Und da Staub, Pollen, Ruß und Sand den Ertrag von Photovoltaikanlagen teilweise stark mindern, liegt eine entsprechende Oberflächenbehandlung nahe. Die neue Beschichtung besteht aus Siliziumdioxid-Nanopartikeln, die mit Ethanol vermischt, magnetisch gerührt und ultraschallbehandelt wurden. Anschließend erfolgte die Zugabe von Polydimethylsiloxan (PDMS) sowie eines Härters. Diese Mischung sprühten die Forscher auf die Glasflächen der PVm-Module und härteten sie zwei Stunden lang bei 80 Grad Celsius aus. So entstand eine 1,5 bis 2,0 Mikrometer dünne, völlig lichtdurchlässige Schicht.

Drei baugleiche Module lieferten die Daten im Test

Anschließend folgten über sechs Monate hinweg die Freilandtests, ausgewertet per Computer. Dafür errichteten das Forscherteam drei baugleiche Module in Tamil Nadu, Indien, auf einem Hausdach. Jedes von ihnen hatte eine Nennleistung von 165 Watt und 15,8 Prozent Wirkungsgrad. Das Dach war um 30 Grad geneigt und südlich ausgerichtet. Zwei Module trugen keine Beschichtung, eines davon wurde jeden Tag gereinigt, das andere gelassen, wie es war. Das Dritte war mit der Nanobeschichtung versehen. Letzteres lieferte im Versuch 16 Prozent mehr Energie als das langsam verstaubende Modul und sogar noch 7 Prozent mehr als das täglich Gereinigte.

Die Beschichtung hat nämlich zusätzlich eine antireflektierende Wirkung, die mehr Licht an die Zellen lässt. Nebenbei senkt sie die Modultemperatur um etwa 12 Prozent ab, was die Leistung stabilisiert und wahrscheinlich die Technik mit einer längeren Haltbarkeit versieht. Ein Win-Win also, an dem allerdings noch kein Preisschild steht.

Quellen: scinexx.de

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