Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSForscherteam »Fidelitas« entwickelt schnellen Check für Solarmodule
Höhere Erträge von Photovoltaik-Modulen und neue Einsatzmöglichkeiten für Solarenergie in speziellen Klimaten durch die Entwicklung neuer Prüfmethoden – mit diesen Zielen haben sich im Projekt »Fidelitas« der TÜV Rheinland, das Institut für Solarenergieforschung Hameln und das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle zusammengeschlossen. Das Forscherteam erschließt neue Möglichkeiten zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Solarmodulen und deren Komponenten.
Geringe Fertigungskosten und hoher Wirkungsgrad sind genauso entscheidend für eine effiziente und renditestarke Photovoltaik-Anlage wie die Lebensdauer der Module. Letztere hängt von den äußeren, oftmals extremen, Bedingungen während des Betriebs ab. Module müssen beispielsweise dem Sand der Wüste trotzen, der Feuchtigkeit der Tropen standhalten oder aber Hagelschlag und Schneelasten ertragen.
Die Projektpartner simulieren diese Bedingungen in ihren Laboren und Klimakammern, um optimierte Materialkombinationen daraus abzuleiten. Spezielles Glas, Beschichtungen oder auch die Zuverlässigkeit der Laminatverbindungen müssen hohen Ansprüchen gerecht werden, um den besonderen Anforderungen der Zielmärkte standzuhalten. Praktische Prüf- und Untersuchungsansätze für die Anpassung und Entwicklung neuer Materialien und Modelle stehen daneben genauso auf der Agenda wie die Entwicklung von Schnelltests und die Aufklärung von Versagensursachen.
Solche Zuverlässigkeitsanalysen sind elementar für das weitere Wachstum des Photovoltaik-Marktes: Investoren, Hersteller und Kunden wollen wissen, wie lange ihre Module halten, welche Erträge sie im Laufe der Jahre erzielen werden oder für welche Defekte sie womöglich anfällig sind. Am Fraunhofer CSP nimmt man vor allem die Frage der Langzeitstabilität ins Visier. »Es gibt dabei zwei große Herausforderungen«, sagt Dr. Matthias Ebert, der das Projekt am Fraunhofer CSP betreut. »Zum einen können im Betrieb der Module über einen langen Zeitraum ganz unterschiedliche Probleme auftreten, zum Beispiel Zellrisse, Defekte an Kontakten oder Schwachstellen bei den Verkapselungsmaterialien. Das alles kann sich auf die Leistung auswirken. Zum anderen hat sich die Photovoltaik rasant entwickelt. Heute kommen ganz andere Materialien und Technologien zum Einsatz als vor ein paar Jahren. Auch da haben wir es also mit einer großen Vielfalt zu tun.«
Das Konsortium bietet Modul-, Komponenten und Materialherstellern an, ihre Produkte im Rahmen des Projekts testen zu lassen. Hersteller erhalten damit die Möglichkeit, die Entwicklung ihrer Produkte voranzutreiben. Die »Fidelitas«-Ansprechpartner sind auch auf der Fachmesse Intersolar vom 22.-24. Juni 2016 in München an Stand 470 in Halle A3 präsent.