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Neue Polyurethanbeschichtung schützt PV-Module vor Schmutz und erhält Transparenz
Ein chinesisches Forschungsteam hat eine fluorfreie, hochtransparente und selbstreinigende Polyurethanbeschichtung entwickelt, die die Effizienz von Photovoltaikmodulen aufrechterhält. Die neuartige Formulierung kombiniert dynamische Omniphobie mit hoher Umweltstabilität.
Verschmutzungen auf Photovoltaikmodulen führen zu Leistungseinbußen und erschweren den Betrieb in staubigen oder industriellen Umgebungen. Herkömmliche Lösungen basieren oft auf fluorhaltigen Materialien oder aufwendiger Mikrostrukturierung, was die industrielle Anwendbarkeit begrenzt. In einem neuen Ansatz präsentierten Forschende der Nanchang University eine fluorfreie, einfach herzustellende Polyurethanbeschichtung mit omniphoben und selbstreinigenden Eigenschaften – bei gleichzeitig hoher Transparenz.
Die entwickelte Beschichtung basiert auf einem Copolymer aus polydimethylsiloxan-graftiertem Hydroxyacrylat (PxHAy) und einem Polyisocyanat-Härter. Die sogenannte „liquid-like polyurethane coating“ (LLPuC) lässt sich durch Sprüh- oder Rakelauftrag applizieren und erreicht auf Glas eine Lichtdurchlässigkeit von 91,79 % bei 550 nm. Die flexiblen PDMS-Ketten reichern sich an der Oberfläche an und sorgen für eine dynamisch omniphobe Wirkung – also eine geringe Benetzbarkeit gegenüber Wasser (WSA: 11,5°) und Öl (OSA ≤ 15°).
Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 10.09.2025 in Essen.
Effizienzsteigerung durch selbstreinigende Wirkung
In praktischen Anwendungen zeigte sich, dass mit LLPuC beschichtete PV-Module nach einer Reinigungsphase 92,83 % ihrer ursprünglichen Effizienz zurückgewinnen konnten. Dies belegt die Wirksamkeit der selbstreinigenden Oberfläche unter realen Bedingungen. Darüber hinaus weist die Beschichtung eine hohe mechanische Beständigkeit auf: Sie ist flexibel, abriebfest und haftet zuverlässig auf verschiedenen Substraten.
Mit diesem Ansatz eröffnen sich neue Perspektiven für wartungsarme und umweltfreundliche Schutzbeschichtungen für PV-Anlagen und andere transparente Outdoor-Oberflächen. Besonders hervorzuheben ist dabei die Kombination aus einfacher Herstellung, hoher optischer Qualität und nachhaltiger Materialwahl.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 207, October 2025, 109394.
