Entwicklung elektrochromer Elemente zur Strahlungsregelung von Solarfassaden Abschlussbericht

Abstract

The development of the solar cladding panel is based upon the well known technology of electrochromic (EC-) glasses. It had to be investigated whether there is sense of proportion to apply EC-elements as solar cladding panels to control the absorption and reflection properties of a facade. A substantial result of the technical investigation was the realisation of an integrated diffuse reflector made of a highly pigmented solid electrolyte. Furthermore, a new sol-gel thin film process has been developed to coat large substrates with homogeneous and high quality optical films. This in combination with a highly transport UV curing polymeric electrolyte results in a economical process which is totally based on chemical treatment with exception of the ITO-electrode. However, the use of the ITO-front electrode limits the modulation depth of the cell to 20%. Simulation calculations show that 20% control level affects the temperature in a building sensitively but nevertheless the relatively low energy savings don't justify the application of these elements. At Dornier an advantageous alternative element was invented with transmissive-reflective switching characteristics which promises an increased efficiency when mounted in front of a facade. (orig.)Die Entwicklung der Solarfassade geht von der bekannten Technik der elektrochromen (EC-)Glaeser aus. Insbesondere sollte untersucht werden, ob sich EC-Elemente als Regelelemente mit Absorption-Reflexions-Schaltverhalten darstellen lassen und ob sich ein technisch und wirtschaftlich sinnvoller Einsatz in Fassaden ableiten laesst. Ein wesentliches Ergebnis der technologischen Arbeiten ist die Darstellung von Zellen mit integriertem Reflektor in Form hochpigmentierter remittierender Festelektrolyten. Sie zeigen geringe optische Verluste und gute elektrochemische Bestaendigkeit. Desweiteren ist es gelungen, zur Herstellung der Funktionsschichten Sol-Gel-Tauchverfahren zu entwickeln, mit denen sich auch grossflaechig sehr homogene und optisch hochwertige Filme abscheiden lassen. Zusammen mit einem hochtransparenten TV-aushaertbaren Polymerelektrolyten ergibt sich damit ein rationelles, mit Ausnahme der ITO-Elektroden, ganz auf chemischen Prozessen beruhendes Fertigungsverahren. Nicht zufriedenstellend geloest ist die Auslegung der transparenten ITO-Frontelektrode, die den energetischen Schalthub der hergestellten Elemente auf Werte von derzeit etwa 20% begrenzt. Simulationsrechnungen zeigen, dass mit einem Hub von 20% durchaus Regelungseffekte am Gebaeude erzielen lassen, jedoch reichen die vorliegenden Ergebnisse nicht aus, um den Einsatz von teuren EC-Absorbern zu rechtfertigen. Attraktiver erscheinen dagegen Elemente mit transmissiv-reflektiver Schaltfunktion, welche vor der Fassade angebracht werden und damit grundsaetzlich hoehere Systemwirkungsgrade vermitteln. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B725+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman