Beschichtung für Solaranlagen

Höherer Wirkungsgrad für Solarzellen dank Beschichtung für Solaranlagen

Stromerzeugung aus Sonnenenergie floriert in Deutschland. Angesichts der zukünftiger Rohstoffknappheit und des Klimawandels setzt man vermehrt auf regenerierbare Energiequellen und Sonnenenergie zur Stromerzeugung. Beim Anblick von Hausdächern im Bundesgebiet wird dies schnell deutlich. Bei großen Investitionen in Solarenergie, ist es wichtig, dass die Sonnenpaneele lang voll funktionstüchtig sind und man die größtmögliche Ausbeute erhält. Auch niedrige Wartungskosten und kleiner Reinigungsaufwand sind gewünscht. Hierfür sorgt die Beschichtung für Solaranlagen.

Dieser Artikel zeigt die Vorteile von Beschichtung für Solaranlagen, wie diese wirken und deren Wirkungsgrad durch Beschichtung für Solaranlagen erhöht werden kann. Erhalten Sie außerdem Einblick in Produzenten von Beschichtung für Solaranlagen.


Das bewirkt Beschichtung für Solaranlagen

Physikalisch sind aus einer Siliziumsolarzelle nicht mehr als rund 35 % der auftreffenden Sonnenstrahlung in Strom umzuwandeln. Der praktische Wirkungsgrad konventioneller Siliziummodule beträgt gerade einmal um die 19 %. Es kann schließlich nur ein Bereich der Wellenlängen und dessen Energiegehalt von der Solarzelle absorbiert werden. Mit spezieller Beschichtung von Solarzellen ist es möglich, 46 % Prozent (Weltrekord) in Strom umzuwandeln.

Beschichtete Solarpaneele bieten:

  • Anti-Reflexions-Wirkung: Die Beschichtung wirkt „entspiegelnd“. Die Anti-Reflex-Schicht erhöht die Lichtdurchlässigkeit erheblich. So ergibt sich eine Steigerung des Wirkungsgrades.
  • Hydrophobe Oberfläche: In den vergleichsweise regenreichen Teilen der Erde, wie Deutschland, lohnen sich hydrophobe Oberflächen besonders. Schmutz und Staub wird von Regentropfen abtransportiert. Hydrophobe Beschichtung bewirkt diesen Abperleffekt von Regenwasser, und Behinderungen für ertragreiche Solaranlagen.
  • Selbstreinigende Oberfläche: Landwirtschafts- und industrienahe Solaranlagen sind besonders schmutzgefährdet. Hier zahlt sich die Beschichtung für Solaranlagen besonders aus, da Schmutz und Emissionen abperlen, Moosbewuchs, Schimmelbildung unterbunden und eine Anti-Staub-Wirkung erzeugt wird.
  • Weniger wartungsintensiv: Durch selbstreinigende Eigenschaften der hydrophoben Beschichtung für Solaranlagen sind diese besonders reinigungsarm und erfordert wenig Wartungsaufwand.

Kurzum: Die Beschichtung von Solarmodulen verbessert den Wirkungsgrad von Solarzellen erheblich. Beschichtete Photovoltaikanlagen erzeugen so mehr Strom, was Sonnenenergie vergünstigt und wirtschaftlich macht.


So erhöht Nanotechnologie den Wirkungsgrad von Solaranlagen

Was Beschichtung für Solaranlagen gemeinsam haben, ist dass sie auf Nanotechnologie basieren und somit als Nanobeschichtung bezeichnet werden können. Sie enthalten Nanopartikel, wie Titandioxid oder Silikondioxid, um eine hauchdünne Schicht auf dem Substrat zu bilden. Nach der Applikation formt Nano-Coating eine chemische (kovalente) Verbindung. So bildet sie eine Barriere zwischen Substrat und der Umwelt. Diese zwei Beschichtungssorten fördern die Leistungsmerkmale von Solaranlagen:

Nano-Beschichtung für Solaranlagen sind unsichtbar und hauchdünn.

Nanobeschichtung für Solarzellen sind unsichtbar und hauchdünn.

  1. Antireflexbeschichtung (AR-Beschichtung): Antireflexbeschichtungen für Solaranlagen sind meist Nanobeschichtungen, welche Reflexion und Spiegelung auf dem Glas der Solaranlage reduzieren. Sie besteht aus mehreren Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex; so werden Interferenzen ausgelöst und die Spiegelung verringert. Ferner ist Antireflexbeschichtung Silikon-basiert, wodurch auch hydrophobierende Merkmale (leicht zu reinigen, witterungsbeständig) zutreffen.
  2. Hydrophobe Beschichtung: Diese wasserabweisende Coating funktioniert aufgrund von Nanopartikeln, welche sich in bestimmter Weise auf dem Substrat anordnen und binden. Es gibt zwei Optionen: Entweder die molekulare Anziehungskraft ist besonders gering aufgrund geringer Oberflächenenergie, oder es entsteht eine mikro- und nanostrukturierte „Berglandschaft“. Auf Oberflächen mit niedriger Oberflächenenergie können keine Substanzen haften, während strukturierte Oberflächen zu kleine Angriffsfläche für Substanzen bilden, um daran zu haften. Beide Typen bieten den gleichen Effekt: staub- schmutz- und wasserabweisend, Schimmelverhinderung.

Die Zukunft von Beschichtungen für Solarzellen

In der Vergangenheit sind in Deutschland und international einige Forschergruppen tätig gewesen, effektive Beschichtungen für Solarzellen voranzutreiben. So gibt es die Nadico Technologie, welche mittels Titandioxid-haltiger Nano-Beschichtung einen haltbaren Katalysator herstellt. Die Photokatalyse wird durch Sonnenstrahlen aktiviert, organische Ablagerungen auf den Photovoltaikmodulen werden zersetzt und beim nächsten Regen abgewaschen. Die Reinigungs- und Desinfektionswirkung von Sonnenstrahlen kannten bereits unsere Vorfahren, da sie Wäsche in der Sonne trocknen und bleichen ließen, so der deutsche Hersteller.

Weitere Entwicklungen gehen in den Bereich von druckbarer Beschichtung für Solaranlagen. So könnte die Solarzelle zukünftig wie ein Buch ausgedruckt werden. Flexible mobile Solarzellen „für unterwegs“ aus Perowskit statt Silizium weisen den Weg.

Aus China kommt jüngst eine Forschergruppe mit einer Option, bei Regen aus den auftreffenden Regentropfen Energie zu produzieren. Aus der Bewegung der Tropfen soll durch sogenannte triboelektrische Nanogeneratoren in der Beschichtung Energie gewonnen werden. Wenn es in Zukunft also PV-Anlagen gibt, die sowohl bei Regen als auch bei Sonne Energie erzeugen, ist das Konzept auch in weniger sonnigen Gebieten sehr rentabel.


Beschichtung für Solaranlagen in Deutschland

Fabrikation Solarpaneele

Beschichtung für Solaranlagen wird während der Fabrikation von Solarglas angebracht.

In Deutschland gibt es etliche Hersteller und Lieferanten von Photovoltaikanlagen fürs Hausdach, Offshore und großen Onshore-Anlagen in der Natur. Die Nachfrage nach Anlagen und Beschichtung für Solaranlagen ist groß. So sind auch Beschichtungshersteller zahlreich vertreten. Am häufigsten werden jene Beschichtungen ab Glas-Werk integriert. Ein Beispiel für Antireflexbeschichtung „ab Werk“ ist die AR-Ccoating von DSM für Solarglas, welche direkt beim Glasproduzenten appliziert wird. Auch Multitechnologiekonzern 3M produziert AR-Beschichtung für Glashersteller. Sie wird vor der Temperierung in den Herstellungsprozess involviert. Weitere Hersteller von Beschichtung für Solaranlagen und Solarglas in Deutschland sind unter anderem die f | solar GmbH oder Saint-Gobain Solar Glass.

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