Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Ein neu entwickeltes Drittel-Zell-Modul hat das Fraunhofer-Center für Siliziumphotovoltaik CSP erstmals auf der Fachmesse Intersolar vorgestellt. Ein spezielles Verschaltungsdesign erhöht die Effizienz des Moduls und reduziert zugleich die Verluste bei Verschattungen. Zudem zeigte das Fraunhofer CSP auf der Leitmesse für die Solarwirtschaft im Juni in München das Prüfgerät PIDcon. Das Gerät bietet enorme Vorteile in der Qualitätskontrolle für Photovoltaikmodule und deren kristalline Siliziumsolarzellen und ist für den Intersolar Award nominiert.
»Die Intersolar Europe ist für uns die ideale Plattform, um allen relevanten Kunden das Know-how des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik CSP zu präsentieren. Wir entwickeln Lösungen, um Solarmodule und deren Komponenten leistungsfähiger, kostengünstiger und zuverlässiger zu machen. Die Erfahrungen der bisherigen Messebesuche haben gezeigt, dass unsere Forschungskompetenz enorm gefragt ist und die Intersolar Europe wichtige Kontakte zu Herstellern, Zulieferern und anderen Partnern der Branche erschließt«, sagt Professor Jörg Bagdahn, Leiter des Fraunhofer-Centers für Silizium-Photovoltaik in Halle.
Das Drittel-Zell-Modul wurde auf der Intersolar Europe erstmals der Fachwelt präsentiert. Wie bei Halbzellmodulen werden dabei die Ströme in Zellen und Zellverbindern reduziert. Die elektrischen Serienwiderstandsverluste betragen nur ein Neuntel der Verluste von Modulen mit ganzen Zellen. Durch die größere Anzahl von Zellen und eine geschickte Verschaltung ist das Drittel-Zell-Modul zudem robuster gegen Teilverschattungen. Diese Verbesserungen haben die Fraunhofer-Forscher noch mit einer weiteren Innovation kombiniert. Eine im Modul einlaminierte Bypass-Diode sorgt dafür, dass im Vergleich zu einer zentralen Anschlussdiode deutlich kürzere Kabel benötigt und damit Kosten gespart werden. Zudem ist die Bypass-Diode des Fraunhofer CSP aus Solarwafermaterial gefertigt – die umfangreichen Erfahrungswerte mit dieser gut etablierten Technologie können für mehr Zuverlässigkeit beim Einsatz von dezentralen Bypass-Dioden sorgen.
Die Steigerung der Zuverlässigkeit ist auch das Ziel beim Prüfgerät PIDcon. Mit dem Gerät kann die Potential-induzierte Degradation (PID), eine der häufigsten Ursachen für Leistungseinbußen in Photovoltaikmodulen mit kristallinen Siliziumsolarzellen, schon auf Zellenebene erkannt werden – das erspart das aufwändige Herstellen von Testmodulen und deren Überprüfung in der Klimakammer und erleichtert so die Qualitätskontrolle und Fertigung von Solarzellen und Solarmodulen. Das Gerät wurde am Fraunhofer CSP entwickelt und wird von Freiberg Instruments, einem Spezialisten für industrielle Halbleitermesstechnik, als Lizenznehmer vertrieben. PIDcon ist in der Kategorie »Photovoltaik« für den Intersolar Award nominiert, mit dem die Messe herausragende Lösungen der Solarwirtschaft auszeichnet.