Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP
© Fraunhofer CSP
UV-Bestrahlung der Rückseite eines PV-Moduls über einen langen Zeitraum, um UV-induzierte Veränderungen an den Polymerrückseiten zu erwirken.

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PV-Module, Komponenten und Fertigung

Mit der einzigartigen Verbindung von Methoden aus der Materialwissenschaft, der Komponenten- und Modulprüfung sowie der Modellierung erhalten Partner und Kunden eine umfassende und fundierte Unterstützung für die Entwicklung von Solarmodulen und deren Komponenten aus einer Hand.

Unsere Motivation ist es, Solarmodule hinsichtlich aller Zuverlässigkeitsaspekte zu bewerten sowie technologische Prozesse und Materialien weiterzuentwickeln.  

Wir bieten:

  • Prozess-, Material- und Datenanalytik
  • elektrische Verbindungstechnologien
  • Charakterisierung und gezielte beschleunigte Alterung von PV-Modulen, Komponenten und Materialien
  • Mission Profile-orientierte Optimierung von Materialien und PV-Modulkonzepten
  • Schadensanalysendiagnostik von der Makro- zur Mikrostruktur mit präziser Defektlokalsierung

Forschungsthemen

 

PV-Modul- und Komponentencharakterisierung

Die Charakterisierung der physikalischen Werkstoffeigenschaften ist eine wichtige Voraussetzung bei der Zuverlässigkeitsbewertung, Alterungsuntersuchung und Qualitätssicherung von PV-Modulkomponenten. Das Fraunhofer CSP bietet Leistungsmessungen, Elektrolumineszenz und weitere Methoden der Zustandsanalyse von Solarmodulen.

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Finite-Elemente-Analyse von Modulen und Komponenten

Die Ergebnisse der Finite-Elemente-Analyse werden u. a. zur Bewertung der Zuverlässigkeit und Ermüdungsfestigkeit von Modulen und deren Komponenten eingesetzt. Wir realisieren Simulationen von thermo-mechanischen Beanspruchungen, Temperaturen, Strompfaden und Magnetfeldern.

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Mikrostrukturdiagnostik

Im Themenfeld Mikrostrukturdiagnostik befassen wir uns mit Aufbau und Struktur elektrischer Kontaktierung sowie deren Verschaltung und Langzeitstabilität.

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Prozesse

Im Mittelpunkt der Arbeit dieses Teams stehen Verbindungs- und Verschaltungsprozesse für Prototypenbau und  Modulfertigung sowie die kundenorientierte Prozessdiagnostik.

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Unser Beitrag zum IEA PVPS Task 13

Das 1993 gegründete IEA PVPS (Photovoltaic Power Systems Programme) ist ein internationales Kooperationsprogramm der Internationalen Energieagentur IEA. 29 Länder und Organisationen – darunter Deutschland, die USA, China und SolarPower Europe – arbeiten gemeinsam an der nachhaltigen Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung.

In acht aktiven Forschungsprojekten (Tasks) werden unabhängige Informationen zu Themen wie Nachhaltigkeit, Systemzuverlässigkeit und Märkten erarbeitet. Ziel ist die Förderung von PV-Technologien, wettbewerbsfähigen Märkten und politischen Strategien zur Energiewende.

Seitens des Fraunhofer CSP ist Senior Scientist Ulrike Jahn federführend in Task 13 – Reliability and Performance of Photovoltaic Systems – aktiv.
Folgend finden sie alle Berichte der Forschungsgruppe mit Bezug zur Modulzuverlässigkeit und -leistung.

 

Der Bericht analysiert die Zuverlässigkeit neuer Photovoltaik-Technologien, mit Fokus auf Degradation und Fehlermechanismen – auch bei innovativen Zellen wie Perowskit – beleuchtet Herausforderungen und zeigt Strategien zur Risikominderung.

 

Dieser Anhang zum Task-13-Bericht über Degradation und Fehlerarten in neuen Zell- und Modultechnologien bietet kompakte Infos zu typischen Fehlern, Risiken und Maßnahmen zur Vermeidung – für PV-Planer, Installateure, Investoren, Gutachter und Versicherer.

 

Das Dokument beleuchtet Herausforderungen durch Teilverschattung in PV-Systemen und bewertet aktuelle technische Innovationen zur Optimierung der Energieausbeute unter solchen Bedingungen.