Forscher zeigen PV-Motorhaube mit gewölbten Solarzellen

Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft präsentieren auf der in Kürze startenden IAA Mobility eine Photovoltaik-Motorhaube mit einer Nennleistung von 115 Watt. Sie verfügt über 120 sogenannte PERC-Schindel-Solarzellen und entstand im Rahmen zweier öffentlich geförderter Forschungsprojekte.

Eigentlich ist das Fahrzeugdach die am einfachsten nutzbare Fläche für die Erzeugung von Solarstrom an Bord eines Autos. Forscher – unter anderem des Fraunhofer-Instituts ISE – sind im Zuge der beiden Projekte „HighLite“ und „3D – PV-Module mit Kontur für die integrierte Photovoltaik“ aber bewusst einen Schritt weiter gegangen und haben Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube eines Pkw integriert. Konkret präsentieren die Projektbeteiligten einen handelsüblichen VW-Kleinwagen als Demonstrator. Auf dessen Motorhaube wurden Solarzellen aufgebracht, verschaltet und mit Folie laminiert.

Martin Heinrich, Koordinator für PV-Mobilität am Fraunhofer ISE, äußert, dass „der Laminierungsprozess vor diesem Hintergrund sorgfältig optimiert wurde, um Luftspalte zu minimieren, Faltenbildung des Folienmoduls aufgrund der gebogenen Oberfläche zu vermeiden und die Gesamtintegrität der Motorhaubenstruktur zu erhalten“. Die Technologie soll auch auf Metalldächer von Fahrzeugen übertragbar sein. „Das hätte den Vorteil, sehr viel leichter zu sein als Photovoltaik-Autodächer aus Glas“, ergänzt Harry Wirth, Bereichsleiter Power Solutions am Fraunhofer ISE. „Eine Erweiterung der technischen Möglichkeiten für die Integration von Photovoltaik in Fahrzeughüllen wird immer mehr Kunden überzeugen, hier gibt es noch viel Potenzial zu heben.“

Das Team des Fraunhofer ISE nutzte für seine Prototypen wahlweise IBC, PERC-Schindel und TOPCon-Schindel-Solarzellen, um die vorhandene Fläche auf der Motorhaube möglichst gut zu nutzen. Grundsätzlich sei der Einsatz jeder Solarzellen-Technologie möglich, heißt es in einer begleitenden Mitteilung. Die Laminierung der Oberfläche mit Folie führe zu einer texturierten Oberflächenstruktur, die farblich an die Fahrzeugfarbe angepasst werden kann. Für diese Farbanpassung setzt das Forschungsinstitut eine selbstentwickelte Technologie namens „MorphoColor“ ein.

Neben der gebogenen Form ist auch der Untergrund aus Metall (im Demonstrator-Fall Blech) anstelle einer klassischen Rückseite aus Folie oder Glas für das Motorhauben-PV-Modul besonders. Die Wissenschaftler untersuchten in diesem Kontext die Haftungseigenschaften verschiedener Materialkombinationen. Nach der Identifizierung geeigneter Materialien baute das Forschungsteam Prototypen mit verschiedenen Stückzahlen an Solarzellen sowie unterschiedlicher Zell- und Verschaltungstechnologien. Alle Prototypen habe das Team intensiv im Labor getestet, um die elektrische Leistung, die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der PV-Motorhauben-Demonstratoren sicherzustellen, heißt es in der Fraunhofer-Mitteilung weiter.

„Das sieht schon jetzt sehr gut aus, aktuell arbeiten wir daran, die Oberflächenerscheinung noch weiter zu verbessern. Dafür suchen wir Projektpartner, die an einer gemeinsamen Entwicklung Interesse haben“, äußert Heinrich. Die in Kürze auf der IAA Mobility ausgestellte Motorhaube kommt auf eine Nennleistung von 115 Watt. Die Grundlagen für diese Ergebnis schafften die beiden oben genannten Forschungsprojekte. „HighLite“ wurde über das „Horizon 2020“-Programm der Europäischen Union gefördert, „3D – PV-Module mit Kontur für die integrierte Photovoltaik“ über das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
ise.fraunhofer.de, highlite-h2020.eu