MOSBIT – Methodenentwicklung zur Modul- und Systemcharakterisierung für bifaziale PV-Technologie

Laufzeit: Mai 2016 - Oktober 2019
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Kooperationspartner: SolarWorld Innovations GmbH
Projektfokus:
Solarsimulator des CalLab PV Modules
© Fraunhofer ISE

Der neue Solarsimulator des CalLab PV Modules erlaubt die Charakterisierung bifazialer PV-Module unter gleichzeitiger Bestrahlung von beiden Seiten.

Bifaziale PV-Technologie im kompatiblen Modul- und Systemaufbau hat das Potenzial, die Erträge deutlich zu steigern und dabei zur signifikanten Kostensenkungen beizutragen. Das Projekt »MOSBIT« widmet sich der Methodenentwicklung zur umfassenden Modul- und Systemcharakterisierung. Zudem soll in diesem Vorhaben die bifaziale PV-Technologie auf PERC-Basis in Modul und System weiterentwickelt werden, um Verbesserungen bei Leistung, Ertrag, Lebensdauer und Kosten zu erreichen. Ziel des Projekts ist die Bereitstellung eines durchgängigen Verfahrens zur Modul- und Systembewertung, also von der Modulentwicklung über die Charakterisierung bis zur Ertragsprognose, für bifaziale Photovoltaik.

Als Basis für jegliche Qualifizierung entwickeln wir grundlegende Verfahren zur präzisen Laborcharakterisierung von bifazialen Modulen unter modifizierten STC-Bedingungen und für das erweiterte Energy-Rating. Wir definieren ein Leistungsäquivalent für bifaziale Module zum direkten Vergleich mit monofazialen Modulen, mit der Perspektive der Standardisierung in IEC-Normen. Für die produktionsbegleitende Modulcharakterisierung entwickeln wir ein Konzept für ein inline-fähiges Messverfahren.

Wir erweitern unsere Raytracing-Methoden für die Ertragssimulation auf Systemebene zur präzisen Berücksichtigung der rückseitigen Einstrahlung. Mit diesen präzisen Ertragsmodellen optimieren wir den Aufbau und die Montage der Module, um eine Performance Ratio (PR) von mindestens 100% für bifaziale PV-Kraftwerke zu erreichen. Weiterhin erzeugen wir Ertragsprognosen für repräsentative Standortklassen und Albedo-Werte und nutzen die Simulationsergebnisse zur Validierung vereinfachter Ertragsmodelle für die laufende Anlagenprojektierung.

Über ein Modulmonitoring an verschiedenen Standorten validieren wir unsere Ertragsmodelle. Die Ergebnisse der Einstrahlungsanalyse nutzen wir weiterhin, um verschiedene Ansätze zur Verbesserung der CTM-Leistung und der Reaktion des Moduls auf inhomogene Bestrahlungsstärken zu bewerten.