Dünnschichtsolarzellen und -module benötigen aufgrund der dünnen Schichten ein geeignetes Trägersubstrat, meist eine Glasscheibe. Insbesondere auf der Vorderseite bietet Glas den wichtigen Vorteil der Unempfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen sowie der mechanischen Stabilität, die auch extremen Wetterbedingungen standhält. Einer der großen Vorteile der Dünnschichttechnologie liegt aber darin, dass auch andere – etwa besonders leichte und vor allem flexible – Substrate zum Einsatz kommen können. Die Materialien dafür reichen von transparenten Kunststoff-Folien, wie Polyethylenterephthalat (PET), bis hin zu Metall-Folien im Falle einer Lichteinkopplung durch die Rückseite. Mit flexiblen Modulen lassen sich neue Anwendungsfelder für die Photovoltaik erschließen (gekrümmte Flächen, abrollbare Dachbahnen, ultraleichte Solarmodule, Integration von Solarzellen in Textilien und Fahrzeugen usw.). Zudem besitzt die Abscheidung auf flexiblen Trägern ein großes Kostenreduktionspotenzial insbesondere durch die Verwendung von Druck- und Beschichtungstechniken für die nasschemische Abscheidung in sogenannten Bandbeschichtungsanlagen (Rolle-zu-Rolle), wie sie beispielsweise in der Verpackungs- oder auch in der Druckindustrie zum Einsatz kommen.
Das ZSW arbeitet seit geraumer Zeit an Dünnschichtsolarzellen und -modulen auf solchen flexiblen, dünnen Substratfolien und seit einigen Jahren mit dem Fokus auf der Perowskit-Technologie. Dabei müssen manche Prozessschritte, die für Glassubstrate entwickelt wurden, an die besonderen Eigenschaften der Substratfolie angepasst werden: Die notwendigen Trocknungs- und Ausheizschritte der z.B. mit dem Schlitzguss-Verfahren flüssigprozessierten Schichten müssen bei temperaturempfindlichen Kunststoff-Folien unter moderaten Prozesstemperaturen stattfinden. Alle Schichten müssen darüber hinaus eine ausreichende Biegefähigkeit aufweisen, um beim Auf- und Abrollen während der Rolle-zu-Rolle-Fertigung keine irreversiblen Schäden zu erleiden. Des Weiteren ist eine Anpassung der Laser-Strukturierung zur Modulverschaltung notwendig. Für eine Realisierung von langzeitstabilen und wettbewerbsfähigen Modulen ist nicht zuletzt die Entwicklung einer geeigneten und gleichzeitig kostengünstigen flexiblen Verkapselung mit u.a. geringer Wasserdampfdurchlässigkeit erforderlich.
