Fraunhofer IMWS

Neue Lösungen für Antisoiling-Beschichtungen und mechanische Belastbarkeit neuartiger Solarzellkonzepte

18.9.2017

Mit Fachvorträgen zur Festigkeitsmessung von neuartigen Solarzellen und zur Optimierung von Glasoberflächen von Solarmodulen beteiligt sich das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP an der EU PVSEC, der größten internationalen Konferenz für Photovoltaik vom 25.-29. September 2017 in Amsterdam. Die neuen Erkenntnisse leisten wichtige Beiträge dazu, Photovoltaik-Technologien günstiger, effizienter und zuverlässiger zu machen sowie neue Anwendungsgebiete zu erschließen.

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Starke Durchbiegung einer Solarzelle kurz vor dem Bruch im 4-Punkt-Biegeversuch.

Mehr als 1200 Forschungsergebnisse aus dem Bereich der Photovoltaik werden auf der EU PVSEC vorgestellt und von den international führenden Wissenschaftlern, Ingenieuren und Branchenvertretern diskutiert. 

»Die weltweit installierte Leistung steigt, die Kosten zur Stromerzeugung mit Photovoltaik sinken. Das zeigt, wie dynamisch die Solarindustrie im globalen Maßstab weiterhin wächst. Neue Möglichkeiten zur Energiespeicherung oder der Verknüpfung etwa mit Elektromobilität werfen spannende weitere Forschungsfragen auf. Wir wollen mit unseren Lösungen dazu beitragen, dass auch die Unternehmen in Deutschland und Europa weiterhin von dieser Entwicklung profitieren können«, sagt Prof. Jens Schneider, Leiter der Gruppe Modultechnologie am Fraunhofer CSP.

Im Mittelpunkt seines Vortrags am Mittwoch, 27. September, stehen neuartige Gläser, die zur Abdeckung von Solarmodulen genutzt werden und besonders für den Einsatz in Wüstengebieten geeignet sind. Durch eine spezielle Strukturierung der Oberfläche lagern sich weniger Staub und Sand auf den Modulen ab. Damit wird das in Wüstengebieten häufige Problem des »Soiling« reduziert, somit werden in diesen sonnenreichen Regionen die Stromausbeute der Module erhöht und die Betriebskosten gesenkt. Zur Optimierung der Glasoberflächen haben die Forscher des Fraunhofer CSP eine besonders günstige und zudem zuverlässige Technologie entwickelt, bei der keine zusätzliche Beschichtung der Gläser notwendig ist, sondern mit einem chemischen Verfahren gearbeitet wird. Schneider stellt auf der EU PVSEC dieses Verfahren vor, ebenso wie Ergebnisse aus Vergleichstests mit anderen Gläsern.

Felix Kaule referiert auf der Fachkonferenz am Montag, 25. September, über die mechanische Festigkeit verschiedener Solarzellkonzepte. Dabei zeigt er auf, wie sehr sich die Belastbarkeit zwischen klassischen Konzepten mit vollflächiger Aluminiumrückseite (Al-BSF) und neuartigen Zellkonzepten mit passivierter Rückseite (PERC) oder zweiseitigen »bifacialen« Solarzellen unterscheiden kann. Er stellt zudem einen Benchmark vor, mit dem das Bruchrisiko neuartiger Solarzellen bewertet werden kann – eine entscheidende Kenngröße, um Ausfälle in der Modulfertigung zu vermeiden.

Insgesamt bereichert das Fraunhofer CSP das Programm der Tagung mit 21 Beiträgen, darunter sind auch zahlreiche Poster-Präsentationen. Zu den Themen gehören beispielsweise die beschleunigte Messung der Anfälligkeit von c-Si-Modulen für Potential-induzierte Degradation (PID) in bereits bestehenden Solaranlagen, ein Solarmodul mit Zellen aus »kerf-less«-Wafern, ein Verfahren, bei dem Wafer ganz ohne Materialverluste hergestellt werden können, oder Schnelltests für die optische Qualität und interne Quanteneffizienz mittels LED-Solarsimulatoren.

»Dass sich bei einer führenden Fachkonferenz wie der EU PVSEC diesmal weit über die Hälfte der Beitrage mit Materialien und Werkstoffen für die Photovoltaik befassen, zeigt die Bedeutung und Aktualität unserer Forschungsarbeiten«, sagt Schneider. »Genau für diese Fragestellungen präsentieren wir innovative Ansätze auch bei den PV Days am 24. und 25. Oktober am Fraunhofer CSP in Halle. Ich lade unsere Partner schon jetzt herzlich dazu ein.«