Neue Ansätze zur Zuverlässigkeitsbewertung: 9. SOPHIA Workshop PV-Modul-Zuverlässigkeit

8.3.2019

Vom 28. bis 29. Mai veranstalten das Polymer Competence Center Leoben (PCCL) und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, unterstützt von der Technologie Plattform Photovoltaik, den SOPHIA-Workshop »PV-Modul-Zuverlässigkeit« 2019. Der Workshop im österreichischen Graz stellt Zuverlässigkeitsaspekte innovativer Materialien sowie Entwicklungen bei der Modellierung und Standardisierung von Lebensdauerprognosen in den Mittelpunkt. Experten aus Forschung und Industrie diskutieren mit den Teilnehmern auch über den Einfluss von Zuverlässigkeit und Lebensdauer auf die Nachhaltigkeit von PV-Modulen.

© Fraunhofer ISE

Die Drahtverschaltung von kristallinen Si-Solarzellen ermöglicht einen reduzierten Silberverbrauch, geringere Widerstandsverluste und eine verbesserte optische Lichtausbeute im Modul. Die Auswirkungen dieser Technologie auf die Modul-Zuverlässigkeit werden im SOPHIA-Workshop diskutiert.

»Aspekte der Nachhaltigkeit spielen sowohl für die Kunden als auch die Hersteller von Photovoltaik-Modulen eine immer größere Rolle. Zahlreiche für die Nachhaltigkeit relevante Faktoren von Materialauswahl über neue Modulkonzepte bis zum Recyceln des Solarmodules werden in dem Workshop adressiert«, erklärt Dr. Karl-Anders Weiß, Gruppenleiter Gebrauchsdaueranalyse am Fraunhofer ISE.

»Der Workshop trägt aktuellen Entwicklungen in der Material-, Zell- und Modulentwicklung Rechnung. Wir diskutieren deren Auswirkungen auf Testprozeduren und Standards «, so Dr. Gernot Oreski vom Gastgeber PCCL.

Im ersten Programmblock des Workshops liegt der Schwerpunkt auf neuen Zellverbindertechnologien wie Smart Wire. Sie sollen die Moduleffizienz weiter steigern, Kosten senken oder den Einsatz kritischer Materialien vermeiden. Doch wie wirken sie sich auf die Zuverlässigkeit der Module aus? Bengt Jäckel (Fraunhofer CSP), Michael Owen-Bellini (NREL) und Daniel Philipp (Fraunhofer ISE) diskutieren Überlegungen zur Implementierung neuer Prüfmethoden auf Modul- und Materialebene in etablierte Bauartzulassungsnormen. Sie sollen den Ansprüchen der Verbraucher nach Qualitäts- und Leistungsnachweisen und der Hersteller nach einem schnellen und kostengünstigen Prüfprozess nachkommen.

Im dritten der sieben Themenblöcke präsentieren internationale Doktoranden, die sich im Rahmen des EU Marie-Curie Projekts »Solar-Train« mit der Lebensdauer und Bewertung von PV-Modulen beschäftigen, ihre Forschungsergebnisse.

Die Degradation der verwendeten Materialien beeinflusst die Zuverlässigkeit von PV-Modulen sehr stark. Maria Gagliardi (IMT School for Advanced Studies Lucca) vergleicht beschleunigte Alterungstests und  Langzeit-Feldtests von EVA-Folien. Abdulkerim Gok (GYTE) geht der Frage nach, ob maschinelles Lernen die Zuverlässigkeitsbewertung von PV-Modulen und Kraftwerken unterstützen kann.

Die Langzeiteigenschaften von polymeren Verkapselungen und Rückseitenmaterialien spielen eine wichtige Rolle für die Beständigkeit von PV-Modulen. Innovative neue Materialien bieten die Chance auf Leistungssteigerung und Kostenreduktion, aber ihre Beständigkeit muss auf einem hohen Niveau gehalten werden und Materialunverträglichkeiten müssen gründlich abgeklärt werden. Experten aus der PV-Produktion und der Forschung diskutieren die aktuellen Entwicklungen im fünften Themenblock.

Mit Dünnschichtmodulen, organischen und Perowskit- Solarzellen entwickeln sich relevante Alternativen zu klassischen kristallinen Silicium-Modulen. Welche Einflüsse und Anforderungen diese neuen Zelltypen und Technologien auf die Zuverlässigkeit der Module mit sich  bringen, wird im sechsten Programmblock diskutiert.

Recycling und Zuverlässigkeit als Schlüsselfaktoren für Nachhaltigkeit bilden den letzten Schwerpunkt des Workshops. Karl-Anders Weiß erörtert die Auswirkungen  der Zuverlässigkeit von Modulen auf deren Nachhaltigkeit. Mögliche Reparaturmaßnahmen für defekte Rückseitenfolien stellt Gabriele Eder vom OFI vor. Françoise Burgun (INES) berichtet, wie sich die Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien in den französischen Ausschreibungsprozess auf den Markt auswirkt.

Der Workshop endet mit einer Plenardiskussion zu den Themen »How to include reliability metrics in sustainability assessment/Eco-labelling? How to increase the visibility of/awareness for quality and reliability aspects?«

Weitere Informationen und Anmeldung:  www.pv-reliability.com