Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Analytikplattformen

Zur Schadens- und Degradationsanalyse von Modulen verfügen wir über eine große Bandbreite modernster Geräte, zum Teil aus eigener Entwicklung. Damit unterstützen wir unsere Kunden bei der Modul- und Materialanalytik, der Fehleranalyse und der Bewertung von Schäden.

Besondere Highlights unserer Messeinrichtungen sind:

PV-Modul mit PID-Effekt, aufgenommen mit verschiedenen DLIT-Messparametern der Anregungsfrequenz und Amplituden des Stimulationsstroms.
© Fraunhofer ISE
PV-Modul mit PID-Effekt, aufgenommen mit verschiedenen DLIT-Messparametern der Anregungsfrequenz und Amplituden des Stimulationsstroms.
  • Hochsensible IR Kamera zur Modulanalytik
    Im TestLab PV Modules können wir PV Module mittels der Lock-In Thermographie untersuchen. Diese Methode ist bereits für die Fehlersuche an PV Zellen weit verbreitet und steht nun auch zur zerstörungsfreien Fehleridentifikation an PV Modulen zur Verfügung. Die Methode erlaubt es, Temperaturunterschiede im Bereich von wenigen Milli-Kelvin aufzulösen und die Dynamik von Wärmeflüssen zu verstehen. Somit können insbesondere lokale Shunts und Serienwiderstände sowie Fehler und Einschlüsse im Laminat lokalisiert werden.
Am Multifunktionstisch, entwickelt vom Fraunhofer ISE, lassen sich hochpräzise und reproduzierbar verschiedene Analyse- bzw. Messgeräte einsetzen.
© Fraunhofer ISE
Am Multifunktionstisch, entwickelt vom Fraunhofer ISE, lassen sich hochpräzise und reproduzierbar verschiedene Analyse- bzw. Messgeräte einsetzen.
  • Multifunktions-Analyse Tisch
    Der Multifunktionstisch ist ein hoch-genauer 3-D Scanner, mit dem verschiedene zerstörungsfreie Analyse- bzw. Messgeräte punktgenau, hochpräzise und reproduzierbar eingesetzt werden können. Dies ist insbesondere beim Beobachten von Veränderungen in einem PV Modul vor und nach der Alterung sinnvoll. So kann das Entstehen eines Zelldefekts, z.B. ein Mikroriss, durch Aufbringen einer Temperaturbelastung exakt verfolgt werden. Wir lokalisieren dabei die Fehlerstelle vor- und nach der Alterung mit einer Ortsauflösung von wenigen Mikrometern und beobachten die Veränderungen mit dem Mikroskop. Am Multifunktionstisch lassen sich weitere Analysegeräte einsetzen, wie z.B. das Raman- und Fourier-Spektrometer.
In-Situ-Dark-IV Monitoring
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In-Situ-Dark-IV Monitoring
  • In-Situ Dark-IV
    Mit In-Situ-Dark-IV Monitoring kann die Potential-Induced Degradation während der Belastung aufgezeichnet werden. Die Vorteile sind:
    • kürzere Testdurchlaufzeit bei starker Degradation
    • beurteilen der Alterungsdynamik.

In unserer Klimakammer können 10 Module parallel überwacht werden. Das Monitoring zeichnet insbesondere die Änderung von Parallel- und Serienwiderstand auf.

Ulbrichtkugel zur Messung der diffusen und direkten Transmission.
© Fraunhofer ISE
Ulbrichtkugel zur Messung der diffusen und direkten Transmission.
  • Fourier-Transformation-Infrarot-Spektrometer
     Optische Charakterisierung von Proben (Transmisson, Reflexion) mit Hilfe eines FT-IR-Spektrometers, modifiziert mit Ulbrichtkugeln für den VIS Bereich (0,33µm - 2,4µm) und den IR-Bereich (2,5µm - 17µm).
Messen des Permeations- und Diffusionskoeffizienten bei Rückseitenfolien und Einkapselungsmaterial
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Messen des Permeations- und Diffusionskoeffizienten bei Rückseitenfolien und Einkapselungsmaterial
  • Permeationsmessstand zur Foliencharakterisierung
    Ein eigens entwickelter Permeationsteststand mit höchster Auflösung dient dazu, Rückseitenfolien und Einkapselungsmaterial hinsichtlich ihrer Durchlässigkeit gegenüber Wasserdampf oder anderen gasförmigen Stoffen bei unterschiedlichen Umgebungsklimaten zu untersuchen. Hierbei werden Permeations- und Diffusionskoeffizienten mittels hochpräziser Messtechnik erfasst und ausgewertet. Durch den flexiblen Aufbau ist es zudem möglich, auch komplexe Fragestellungen, beispielsweise die Barriereeigenschaften von Randversiegelungen, zu untersuchen und zu charakterisieren.
Das Raman-Mikroskop ermöglicht eine schnelle und zerstörungsfreie chemische Charakterisierung unterschiedlichster Materialien.
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Das Raman-Mikroskop ermöglicht eine schnelle und zerstörungsfreie chemische Charakterisierung unterschiedlichster Materialien.
  • Raman-Mikroskop
    Das konfokale Raman-Mikroskop ermöglicht eine schnelle und zerstörungsfreie chemische Charakterisierung unterschiedlichster Materialien. Die Analyse kleiner Proben wie Polymerfolien, Laminaten oder auch Si-Zellen. Auch große Proben, bis hin zu ganzen PV Modulen, können unter Verwendung eines speziellen Messkopfes problemlos untersucht werden.
Kombiniertes Raman- und Rasterkraftmikroskop für eine umfassende 3D-Oberflächenanalytik.
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Kombiniertes Raman- und Rasterkraftmikroskop für eine umfassende 3D-Oberflächenanalytik.
  • Rasterkraftmikroskop
    Die Rasterkraftmikroskopie (engl. Atomic Force Microscopy, AFM) dient der Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit, wie z.B. der Topographie, der Adhäsion und der Steifheit einer Probe. Die Oberfläche wird dabei mechanisch abgetastet und die atomaren Kräfte auf der Nanometerskala gemessen. Die Kombination von Raman- und Rasterkraftmikroskop in einem Gerät ermöglicht eine umfassende 3D-Oberflächenanalytik.