Matrix-Schindel-Technologie

Vorteile der Matrix-Schindeltechnologie

Bei der Matrixverbindung kann durch das seitliche Versetzen der Schindel-Solarzellen die Fläche optimal genutzt werden, zusätzlich ergibt sich ein sehr homogenes Erscheinungsbild. Die Zellen sind elektrisch in Reihe und gleichzeitig parallel verschaltet. Dieses Netzwerk von Verbindungen sorgt bei einem Schattenwurf dafür, dass der Strom die verschatteten Bereiche umfließt. Bei konventioneller Zellverbindung ist dagegen der gesamte String betroffen.

• 2 - 6 % (relativ) höherer Modulwirkungsgrad als klassische Halbzellenmodule (maximale Flächennutzung, geringe Widerstandsverluste)
• Homogenes Erscheinungsbild
• 100 % bleifreie Zellverschaltung
• Ausgezeichnete Modulzuverlässigkeit
• Flexibel an Gebäude- und Fassadengeometrie anpassbar
• Bis zu 110 % mehr Leistung bei Teilverschattung als klassische Halbzellenmodule
• Herstellungskosten vergleichbar mit gewöhnlicher Lötverbindung
   

Unsere FuE-Aktivitäten umfassen:

• Produktentwicklung
• Prototyping und Pilotlinie
• Prüfung und Zertifizierung
• Individuelle Konfiguration von Schindelstrings oder Matrizen
• Unterstützung beim Umstieg auf neue Zelltechnologien
• Workshops
   

Matrix-Schindelmodule bieten mit ihrer hohen Effizienz auf einem begrenzten Flächenangebot maximalen Ertrag. Werden Module in die Hülle von Fahrzeugen oder Gebäuden integriert, sind neben der Effizienz auch eine hohe Ausbeute der Leistung bei Teilverschattungen sowie ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild und eine einfache Skalierbarkeit der Modulgröße gefragt. Speziell für solche Anwendungen hat das Fraunhofer ISE die Matrix-Schindeltechnologie entwickelt.

Ein leitfähiger, bleifreier Klebstoff verbindet die Solarzellen schonend, zuverlässig und mit hoher Leitfähigkeit. Die Matrix-Schindelverbindung von Silizium-Solarzellen bietet durch die komplett bedeckte Modulfläche ein homogenes Gesamtbild, das sich gestalterisch optimal in Fahrzeuge oder Gebäude integrieren lässt. Bei der Matrixtechnologie werden Zellenstreifen in versetzter Schindeltechnik, im Muster eines Mauerwerks miteinander verbunden.

Individuelle Farbgebung

Die Module lassen sich mit der am Fraunhofer ISE entwickelten MorphoColor®-Beschichtung in verschiedenen Farben mit hoher Farbsättigung herstellen. Dabei liegt die Transmission der Sonneneinstrahlung und damit der Wirkungsgrad der farbigen Module bei über 90 % des Wertes von Vergleichsmodulen. Die darunterliegenden Solarzellen sind nahezu unsichtbar. Dadurch eröffnet sich ein breites Spektrum an Gestaltungsmöglichkeiten für Architektinnen und Fahrzeugbauer.

Produktion im neuartigen, industriellen Matrix-Schindelstringer

Zur automatisierten und industrienahen Fertigung verfügen wir im Module-TEC des Fraunhofer ISE über einen vollautomatischen Matrix-Schindelstringer der Firma M10 Industries AG. Der Stringer wurde im gemeinsamen, öffentlich geförderten Projekt »Shirkan« entwickelt und kann Solarzellen-Matrizen in flexiblen Formen herstellen. Das Maschinenkonzept von M10 ermöglicht die Verbindung von 12.000 Schindelsolarzellen pro Stunde. Die Verarbeitung aller gängigen Solarzellenformate und Technologien ist möglich. Dabei können wir die Klebstoffauftragsmenge, die Größe des Schindelüberlapps sowie die Dauer und Temperatur der Klebstoffaushärtung optimieren und präzise einstellen. Die Solarzellen werden in Reihe und gleichzeitig parallel verbunden, sodass eine Zellmatrix beliebiger Größe entsteht, die im Betrieb besonders robust auf Teilverschattungen reagiert. Wir produzieren Prototypen, wie auch Kleinserien nach ihren Design-Ideen und unterstützen Sie gerne bei der Entwicklung von neuen Modulkonzepten.