Performance+ Technologie zur Ertragssteigerung
Performance+ Technologie zur Ertragssteigerung
Die Natur hat über Jahrmillionen hinweg perfekte Lösungen für das Lichtmanagement entwickelt. Unser Vorbild: Das Rosenblütenblatt. Seine Oberfläche besitzt eine faszinierende, hierarchische Mikro- und Nanostruktur, die darauf optimiert ist, Licht mit maximaler Effizienz in das Blütenblatt einzukoppeln. Diese Eigenschaft sorgt dafür, dass Rosenblüten extrem matt erscheinen und keinerlei Glanzpunkte aufweisen – ein klares Zeichen dafür, dass fast kein Licht reflektiert wird.
Basierend auf jahrelanger Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben wir diesen genialen Antireflexions-Mechanismus entschlüsselt, um das Lichtmanagement in Solarzellen zu revolutionieren.
Die auf Rosenblüten basierende Textur dient vorrangig der Ertragssteigerung von Solarmodulen, nicht zu verwechseln mit unserer XRF Anti-Blend-Folie.
Eine hierarchische Mikro- und Nanotextur
Im Detail haben die Blütenblätter der Rose auf ihrer Oberfläche unzählige kleine Kegelstrukturen, die zufällig angeordnet sind. Das hohe Aspektverhältnis (d.h. das Verhältnis zwischen Höhe und Breite der Kegelstrukturen) sowie die speziellen Nano-Falten an den Oberflächen der Kegel sorgen für die besondere Antireflexwirkung, die herkömmlichen Antireflex-Beschichtungen insbesondere bei flachem Lichteinfall weit überlegen ist. Phytonics hat die Technologie patentiert (DE102021206851A1).
Wie hoch ist der Ertragsgewinn?
Maximale Leistung, selbst bei tief stehender Sonne. Die Technologie von Phytonics spielt ihre Stärken besonders bei flachen Einstrahlungswinkeln aus.
Das Schaubild zeigt den Kurzschlussstrom sowie die erzielte Verbesserung in Abhängigkeit vom Einfallswinkel: Während der Ertrag des Referenzmoduls bei flacherem Licht stark einbricht, sorgt die bionische Oberfläche für eine anhaltend hohe Stromausbeute. Bei Einfallswinkeln über 60 Grad erzielen wir eine relative Verbesserung des Wirkungsgrads um bis zu 50%. Das führt zu einem deutlich stabileren Ertragsprofil über den gesamten Tages- und Jahresverlauf, insbesondere bei flach stehender Sonne.
Reflektierte Leuchtdichte
Dank der hierarchischen Mikro- und Nanostrukturen mit hohem Aspektverhältnis überzeugt die Performance+ Technologie auch durch exzellenten Blendschutz: Selbst bei einer extremen Einstrahlung von 100000 Lux auf die Moduloberfläche und einem flachen Einfallswinkel von 70 Grad bleibt die reflektierte Leuchtdichte unter 3000 cd/m² – ein Spitzenwert, der technologische Maßstäbe setzt.
Die Performance+ Technologie im Überblick
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Mastering
Die Herstellung des mikrostrukturierten Strukturmasters im Zentimeter-Maßstab erfolgt mittels 3D-Druck (2-Photon Polymerization).
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Hochskalieren
Anschließend erfolgt die Übertragung des Strukturmasters in einen Shim aus Nickel. Dieser wird dann in mehreren Schritten auf Quadratmeter-Größe hochskaliert.
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Herstellung von Folienmastern
Die Mikrostruktur wird dann vom Nickel-Shim in einem Prägeprozess in eine Folie übertragen, und zwar auf einer Breite von über 1,30m. Diese Folie dient zur Übertragung der Struktur auf Solarglas in einem Roll-to-Plate-Prozess.
Fertigung im industriellen Maßstab
Von der Spitzenforschung direkt in die Massenproduktion. Durch die künstliche Herstellung hochpräziser Strukturmaster ist es uns gelungen, die bionische Textur auf großflächige Formate im Bereich von Quadratmetern hochzuskalieren.
Phytonics entwickelt hocheffiziente industrielle Beschichtungsprozesse für die Aufbringung der Mikrostruktur auf Solargläser. Das beschichtete Glas lässt sich anschließend ohne jegliche Anpassungen direkt in jede PV-Produktionslinie integrieren. So bringen wir zukunftsweisende Bionik ohne logistischen Mehraufwand direkt auf den Markt.
Erste Demoprojekte
Mehrere Hausdächer wurden bereits erfolgreich mit unserer bionischen Performance+ Beschichtung ausgestattet. Die Technologie minimiert Reflexionsverluste drastisch und erscheint deshalb auf dem Foto dunkler als die Standard-Solarmodul links im Bild.