Messgerät für PID-Anfälligkeit und Simulationsmethode für LeTID

29.4.2019

Innovative Beiträge zur Qualitätssicherung in der Solarindustrie präsentiert das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP auf der Fachmesse Intersolar vom 15.-17. Mai 2019 in München. Besucher können unter anderem ein mobiles Messgerät für die PID-Anfälligkeit von Solarmodulen testen, neue Ansätze für das zuverlässige Design von Leichtbaumodulen kennenlernen und erfahren, wie sich durch die Auswertung von Messdaten komplexe Prozesse etwa für die Ertragsauswertung optimieren lassen.

Photovoltaik Qualitätskontrolle digital
© Fraunhofer CSP

Messen, analysieren, optimieren – die Digitalisierung bietet zahlreiche neue Ansatzpunkte für eine noch bessere Qualitätskontrolle in der Photovoltaik

»Daten messen, Daten sinnvoll verknüpfen und wissen, wie man sich diese Daten bereits in der Produktentwicklung zunutze macht – all das spielt in Zeiten der Digitalisierung immer stärker ineinander. Wir bieten dazu das nötige Know-how«, sagt Prof. Ralph Gottschalg, seit April 2018 Leiter des Fraunhofer CSP in Halle (Saale). »In diesem Jahr legen wir mit unserem Messeauftritt einen Schwerpunkt auf diese Themen. Wir zeigen, wie wir Kunden im Qualitätsmanagement ihrer Produkte unterstützen können.« 

Ein Beispiel dafür ist das Testgerät PIDcheck. Das vom Fraunhofer CSP gemeinsam mit Freiberg Instruments entwickelte Gerät ermöglicht einen schnellen, kostengünstigen und mobilen Test von Solarmodulen auf Potential-induzierte Degradation (PID), eine der häufigsten Ursachen von Leistungseinbußen von Solarmodulen. Besonders attraktiv dabei:

Mit dem tragbaren PIDcheck wird es möglich, Module auch nach ihrer Installation im Freifeld einer Qualitätsprüfung zu unterziehen. So können aufwendige Prüfverfahren im Labor und in Klimakammern entfallen. Mit vier bis acht Stunden nimmt die Überprüfung zudem deutlich weniger Zeit in Anspruch als bisherige Methoden. Weiterhin ermöglicht PIDcheck etwa für Inhaber von Solarkraftwerken, Modulhersteller, Serviceanbieter, Gutachter und Versicherungen eine belastbare Leistungs- und Ertragsprognose. Selbst wenn in einer Anlage noch keine PID aufgetreten ist, lässt sich die PID-Anfälligkeit der installierten Solarmodule bestimmen. Ist PID bereits aufgetreten, lässt sich mit dem PIDcheck eine Aussage über die zukünftige Leistungsfähigkeit des Moduls treffen. Am Stand C1.371 können Interessierte das Gerät am Donnerstag, 16. Mai, von 11-14 Uhr selbst ausprobieren. 

Die Light and elevated Temperature Induced Degradation (LeTID) von PERC-Solarzellen nimmt ein weiteres neues Verfahren in den Blick, das vom Fraunhofer CSP ebenfalls an Stand C1.371 präsentiert wird. Dieser Effekt, der unter der Einwirkung von Licht und bei Temperaturen über 50°C auftreten kann, geht mit erheblichen Leistungsverlusten einher. Am Fraunhofer CSP wurde ein Modell für Degradationsverläufe entwickelt, das solche Ertragseinbußen berechnet und dabei auch verschiedene klimatische Einflüsse berücksichtigt.

»Wir nutzen hier die Möglichkeiten von Big Data und Digitalisierung, um eine noch bessere Qualitätssicherung möglich zu machen. Durch das Erfassen und Analysieren von Daten können wir konkrete Handlungsempfehlungen zur Prozessoptimierung geben, etwa für Unternehmen, deren Produkte Zuverlässigkeitsschwankungen unterliegen«, sagt Gottschalg. Auch für Monitoring, Ertragsauswertung und Zeitwertbestimmung bietet das Verfahren interessante Möglichkeiten. 

Zudem stellt das Fraunhofer CSP zukunftsweisende Ansätze für das zuverlässige Design von Leichtbaumodulen vor. Aktuelle Projekte sind beispielsweise ein ultraleichtes Solarmodul in Dreiecksform zum autarken Betrieb eines Feinstaubsensors oder die Arbeit an der nächsten Generation von Balkonmodulen, die noch einfacher zu installieren und zu bedienen sind als bisherige Modelle. Mit solchen Mini-PV-Anlagen können die Nutzerinnen und Nutzer ihre eigene kleine Energiewende starten.