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.  

Unter anderem können wir Sie zu folgenden Fragestellungen unterstützen:

  • Welche Prüfabläufe und -methoden werden für eine klimabezogene Bewertung der Lebensdauer benötigt?
  • Wie kann eine definierte Lebensdauer zuverlässig erreicht werden?
  • Welches Material ist das passende zur Erreichung einer definierten Produktqualität?

Aktuelle Projekte befassen sich mit der Integration neuer kristalliner Zellkonzepte, der Analyse von Defektmechanismen von Solarmodulen, der Errichtung von Pilotanlagen für die regionale Entwicklung von PV und der Auslegung von Modulen auf die Anforderungen extremer Klimate.

 

Wir bieten:

  • individuelle Prüfung und Charakterisierung von PV-Modulen, Komponenten und Materialien
  • klimaspezifische Optimierung von Materialien und PV-Modulen
  • Schadensanalysen
  • Prüfung von PV-Modulen nach aktuellen IEC-Standards
  • beschleunigte Lebensdauerprüfung

 

Material und Modul-charakterisierung

Die Charakterisierung der physikalischen Werkstoffeigenschaften ist eine wichtige Voraussetzung bei der Zuverlässigkeitsbewertung, Alterungsuntersuchung und Qualitätssicherung von PV-Modulkomponenten. Das Fraunhofer CSP bietet neben Standardprüfverfahren (z. B. Zug- und Biegeversuche, Peel-Tests) auch speziell angepasste Prüfungen.

 

Bewitterungs- und
beschleunigte Lebensdauertests

Am Fraunhofer CSP führen wir sowohl die in IEC 61215:2016 definierten Standardklimaprüfungen durch als auch individuell vom Kunden spezifizierte erweiterte Tests oder Kombinationen der Standardprüfungen. 

 

Zustandsanalyse von
PV-Modulen

Die Zustandsanalyse von Solarmodulen ist eine zentrale Aufgabe während der Zuverlässigkeits- und Lebensdauerbewertung von Solarmodulen sowie der Beurteilung von Feldrückläufern.

 

c-Si-Defektdiagnostik

Alle Komponenten entlang der Wertschöpfungskette von der Solarzellenfertigung bis hin zum Modul lassen sich hinsichtlich Struktur und chemischer Zusammensetzung sowohl im Makroskopischen als auch im Mikroskopischen bis in den Nanometerbereich analysieren und stehen für unsere Kunden zur schnellen Material- und Qualitätsbewertung zur Verfügung.

Bewitterungs- & beschleunigte Lebensdauertests

Klimaprüfschrank.
© Fraunhofer CSP
Klimaprüfschrank.
  • Klimaprüfschränke 2 x 100 l, 200 l  und 1500 l mit Temperaturbereich von -70°C bis 180°C, Klima- und Feuchteregelung sowie Temperaturrampen von ± 2 K/min (1500 l Kammer zusätzlich mit UV-Bestrahlungseinheit von 220 W/m² UVA/UVB)
  • Damp-Heat Kammern 3 x 8 m³ im Temperaturbereich von 40°C bis 90°C und Feuchtebereich von 10 bis 90 % r.F.
  • Klimaprüfkammer 46 m³ im Temperaturbereich von -60°C bis 100°C, Feuchtebereich von 10 bis 90 % r.F. inkl. Bestrahlungseinheit Sonnensimulator AM1.5 mit 1000 W/m² für bestrahlte Fläche bis 6 m²

Modulcharakterisierung

Elektrolumineszenz 4-Punkt-Biegetest
© Fraunhofer CSP
Prüfplatz zur mechanischen Belastung von PV-Laminaten bei gleichzeitiger Elektrolumineszenz (EL+4PB)
  • Mechanisch statischer Belastungsprüfplatz für Module bis 2 m² mit Flächenlast bis zu 5,4 kN/m² und multilokaler Verformungsmessung
  • 3D-Bildkorrelationssystem zur ortsaufgelösten Messung lokaler Verschiebungen und Probendehnungen
  • Optische Modulinspektion
  • Elektrolumineszenzmessplatz
  • Prüfplatz zur mechanischen Belastung von PV-Laminaten bei gleichzeitiger Elektrolumineszenz (EL+4PB)
  • Thermographie mit IR-Kamera (Auflösung 640 x 480 Pixel, Spektralbereich von 7,5 bis 13 µm, Temperaturmessbereich von -40°C bis 500°C, thermische Empfindlichkeit von 40 mK bei 30°C)

Materialcharakterisierung

Präzisionsuniversalprüfmaschine
© Fraunhofer CSP
Präzisionsuniversalprüfmaschine zur Bestimmung des quasistatischen Last-Verformungsverhaltens von Werkstoffen.
  • Präzisionsuniversalprüfmaschine zur Bestimmung des quasistatischen Last-Verformungsverhaltens von Werkstoffen bis 2kN und einem Temperaturbereich von -40°C bis 250°C
  • Servohydraulische Universalprüfmaschine zur dynamischen Charakterisierung des temperatur- und geschwindigkeitsabhängigen Last-Verformungsverhaltens bis 25 kN in einem Temperaturbereich von -40°C bis 350°C
  • Doppelring- und Vierpunktbiegetest zu Bestimmung der Glasfestigkeit
  • Dilatometer zur päzisen Messung temperaturabhängiger Materialausdehnung im Bereich von -150°C bis 1400°C
  • Laser-Doppler-Vibrometer für Bauteilfrequenzmessung

 

LeTID-Benchmark für PERC-Module

Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP hat die LeTID-Empfindlichkeit kommerzieller PERC-Solarmodule bewertet. Getestet wurden neun Modultypen mit zwei Modulen pro Hersteller von marktführenden Unternehmen.

 

 

Schneller Check für Solarmodule

 

Laborverfahren für Schneckenspuren

 

Neues Verfahren zur Rissuntersuchung bei Solarzellen