Organische Photovoltaikfolien mit schaltbarer Transparenz (OPVplus)

Zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden sollen elektrochrome Photovoltaik-Folien für die Integration in transparente Fassadenbereiche (Fenster und sonstige Verglasungen) erforscht werden. Dazu wird eine drucktechnisch hergestellte Hybrid-Optoelektronik entwickelt, welche die Funktionalitäten „schaltbar abdunkelnd“ (elektrochrom) und „stromerzeugend“ (photovoltaisch) vereint. Der positive Effekt eines solchen Systems auf die Gebäudeeffizienz wird durch experimentelle Studien, Messungen und Simulationen untersucht. Die Mehrfachfunktion, die gestalterische Flexibilität, sowie die Witterungsbeständigkeit eines solchen Systems ergeben ein großes Potenzial in der Gebäudetechnik und der Energiewende. Durch das drucktechnische Herstellungsverfahren und eine fabrikseitige Integration in Verglasungen ist das System mittelfristig kostengünstig umsetzbar sowie nachhaltig durch minimalen Materialeinsatz (Ultradünnschichttechnologie) und den Einsatz ökologisch unkritischer Materialien. Kern des Projekts ist die Entwicklung der Hybrid-Optoelektronik, wobei sowohl für die Photovoltaik als auch das elektrochrome Bauteil anspruchsvolle Entwicklungsschritte für die einzelnen Funktionsschichten nötig sind, um Funktionalität, Leistung, Prozessierbarkeit und Stabilität zu gewährleisten. Anschließend werden eine kosteneffiziente Flächenskalierung erarbeitet und Prototypen gefertigt, welche durch die Projektpartner in einem Versuchsstand eingebaut und vermessen werden. Diese Entwicklung wird durch systematische Untersuchungen auf Basis von gebäudeenergetischer, raumklimatischer und lichttechnischer Modellierung begleitet, welche iterativ in die Optimierung der Hybrid-Optoelektronik eingeht. Parallel werden Regelungsmethoden für die Verdunklungsfunktion in verschiedene Szenarien/Nutzeransprüche entwickelt. Begleitend werden architektonische und bautechnische Aspekte für die Durchentwicklung zu Serienprodukten untersucht und mit den Projektpartnern abgestimmt.