Eine visuell ansprechende Integration von Photovoltaikanlagen beispielsweise auf historischen Geb\u00c3\u00a4uden, in Geb\u00c3\u00a4udefassaden oder Fahrzeugen ist mit den heute verf\u00c3\u00bcgbaren, vorrangig technisch optimierten Modulen stark eingeschr\u00c3\u00a4nkt. Entsprechend h\u00c3\u00a4ufig ist die Forderung nach farbiger Photovoltaik (PV). Speziell der MorphoColor-Ansatz, basierend auf einem D\u00c3\u00bcnnschichtfilter auf der strukturierten Innenseite des Modulabdeckglases, erscheint durch die potenziell geringe Beeintr\u00c3\u00a4chtigung des Modulwirkungsgrades sowie hohe Farbs\u00c3\u00a4ttigung vielversprechend. Erste Proben nach dem MorphoColor-Ansatz erf\u00c3\u00bcllten jedoch die Anforderungen an PV-Module hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Homogenit\u00c3\u00a4t des Erscheinungsbildes sowie der Lebensdauer bei weitem nicht.<\/p>\n
F\u00c3\u00bcr die Bew\u00c3\u00a4ltigung der bestehenden Herausforderungen war es entscheidend, im Zuge dieser Arbeit ein umfassendes Verst\u00c3\u00a4ndnis der grundlegenden Effekte und Wechselwirkungen der Schicht-Struktur-Systeme zu generieren. Mithilfe einer Kombination aus optischen Simulationen mittels RCWA, Mikrofacettenmodell und Raytracing sowie praktischen Untersuchungen konnten die entscheidenden Einflussfaktoren f\u00c3\u00bcr die optische Erscheinung sowie die thermische Best\u00c3\u00a4ndigkeit identifiziert, bewertet und bez\u00c3\u00bcglich einer Optimierung angepasst werden.\\So wurde im Rahmen der Arbeit durch die Auswahl entsprechend passender Strukturcharakteristika erstmalig eine vom Betrachtungswinkel unabh\u00c3\u00a4ngige und gro\u00c3\u0178fl\u00c3\u00a4chig homogene Farberscheinung vollfl\u00c3\u00a4chiger 1 x 1,6 m\u00c2\u00b2 PV-Module erzielt, w\u00c3\u00a4hrend zuvor bereits ab einem Betrachtungswinkel von etwa 30\u00c2\u00b0 ein Farbwechsel stattfand. Auch die Schichtsysteme konnten mittels eigens entwickelter Verfahren meist mehr als 50 % d\u00c3\u00bcnner und thermisch best\u00c3\u00a4ndiger gestaltet werden, wobei gleichzeitig die Performanz der Module verbessert wurde. F\u00c3\u00bcr Rot werden so 94 %, f\u00c3\u00bcr Gr\u00c3\u00bcn 95 % und f\u00c3\u00bcr Blau 96 % des Wirkungsgrades eines schwarzen Referenzmoduls erreicht. Au\u00c3\u0178erdem konnte die Farbpalette erweitert und erste Modelle f\u00c3\u00bcr ein automatisiertes Schichtdesign pr\u00c3\u00a4sentiert werden.<\/p>\n