Beschichtungen sind wesentlich für die Funktionalität von Materialien, insbesondere im Bereich der Photovoltaik. Im Kontext der Energiewende gewinnen Materialbeschichtungen zunehmend an Bedeutung. Sie machen Solartechnologien widerstandsfähiger gegenüber extremen Umweltbedingungen, wodurch ihre Effizienz und Langlebigkeit signifikant steigt.
Forschungsmöglichkeiten in Testanlagen und Laboren
Das Technikum des DLR-Instituts für Solarforschung in Oldenburg bietet Forschenden ideale Bedingungen für die Untersuchung verschiedener Beschichtungen. Mit Methoden wie Magnetron Sputtering, physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD), Laminierung und dem Langumir-Blodgett-Verfahren können die Forschenden unterschiedlichste Beschichtungen auf Proben von Größen bis zu 30 mal 30 Quadratzentimeter aufbringen.
Die Wissenschaftler/innen profitieren von einer weiteren Testanlage und einem Labor auf der Plataforma Solar de Almería des spanischen Forschungszentrums CIEMAT. Hier untersuchen sie in beschleunigten Klimakammern und Außenbewitterungsprüfständen die Beständigkeit neuer Schichten und Materialien unter extremen klimatischen Bedingungen. Die Ausstattung mit speziellen Mess- und Analyseinstrumenten ermöglicht es, die Charakteristika der neuen Werkstoffe präzise zu bestimmen.
Weitere zentrale Forschungsthemen
Ein besonderes Forschungsinteresse gilt der Integration von photovoltaischen Zellen in Solarspiegeln solarthermischer Kraftwerke. Hierbei spielt die richtige Beschichtung eine Schlüsselrolle, um optimale Ergebnisse hinsichtlich Energieeffizienz und Zuverlässigkeit zu erzielen. Zusätzlich konzentrieren sich die Forschungsbemühungen auf Antisoiling-Coatings, die die Selbstreinigungseigenschaften von Oberflächen verbessern und so die Wartungskosten reduzieren können.
Ein weiterer vielversprechender Ansatz liegt in der Entwicklung von Fenstern mit regulierbarer Lichttransmission für die Agrivoltaik. Durch spezielle Beschichtungen können diese Fenster nicht nur als Energiequellen dienen, sondern auch die Lichtintensität je nach Bedarf steuern. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die nachhaltige Nutzung von landwirtschaftlich genutzten Flächen.
Spektrale Transmissionsgradmessungen
Spektrale Transmissionsgradmessungen zur Evaluierung von Anti-Reflex-Beschichtungen auf einer Glasprobe.
Beschichtungstechnologien in der Zukunft der Solartechnik
Die Fortschritte in den Beschichtungstechnologien spielen eine entscheidende Rolle für die Zukunft der Solartechnik im Kontext der Energiewende. Durch die gezielte Anwendung unterschiedlicher Verfahren und die intensive Erforschung neuer Materialien schaffen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von DLR und CIEMAT innovative Lösungen, die einen nachhaltigen Beitrag zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien leisten. Diese Entwicklungen haben nicht nur Potenzial für die Industrie, sondern sind auch von großer Bedeutung für politische Entscheidungsträger und die allgemeine Öffentlichkeit auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energiezukunft.
