Forschungsprojekt zur industriellen Herstellung von 3D Photovoltaik-Modulen gestartet

Um Photovoltaik-Module perfekt in eine anspruchsvolle Gebäudehülle oder ein Autodach zu integrieren, müssen diese Module oft gewölbt sein. Gleichzeitig steht dort nicht viel Fläche zur Verfügung, was für den Einsatz hocheffizienter Module spricht. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsprojekt »3D PV-Module mit Kontur für die integrierte Photovoltaik« knüpft an diese Anforderungen an. Ziel der Projektpartner Robert Bürkle GmbH, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Netzsch-Gerätebau GmbH und Saint-Gobain Research Germany ist eine einfachere industrielle Herstellung von PV-Modulen mit 3D Kontur. Dafür bauen sie einen 3D Laminator und entwickeln neue Verfahren für die Leistungsvermessung und Fehlererkennung gewölbter Module.

© Fraunhofer ISE
Autodächer sind ein mögliches Einsatzgebiet von PV-Modulen mit 3D Konturen.

Für den Herstellungsprozess von PV-Modulen mit gewölbtem Design steigen insbesondere die Anforderungen an den Laminator: Durch die Höhe des Moduls wird eine weitere Dimension eingeführt. Daher können die klassischen Laminationsansätze wie Platte-Platte-Lamination oder Platte-Membran-Lamination, die derzeit in der PV-Industrie eingesetzt werden, nicht angewendet werden. Die Robert Bürkle GmbH und das Fraunhofer ISE entwickeln gemeinsam einen Industrie-Laminator für die Herstellung von 3D PV-Modulen, der für unterschiedlichste Konturen geeignet sein wird. Christoph Kutter, Leiter des Projekts am Fraunhofer ISE: »Unser Ziel ist es, die 3D-Lamination und entsprechende Prozesse so weiterzuentwickeln, dass zukünftig auch gewölbte Module in großen Stückzahlen kostengünstig produziert werden können.« Saint-Gobain Research Germany unterstützt dabei mit einem techno-ökonomischen Vergleich des neuen Laminationsprozesses mit dem alternativen Autoklavverfahren.

Um auf dem begrenzten Raum eines Autodachs oder in einer anderen integrierten Anwendung möglichst effizient Strom zu erzeugen, müssen die 3D PV-Module möglichst leistungsstark sein. Aus diesem Grund ist die Schindel-Verschaltung von Solarzellen als Hocheffizienzansatz vielversprechend. Für die Schindeltechnologie werden leitfähige Klebstoffe zum direkten Verschalten der Solarzellen eingesetzt. Netzsch-Gerätebau GmbH entwickelt Messequipment für die Charakterisierung der Leitfähigkeit der Klebstoffe. Um die Leistung und Langzeitstabilität gewölbter Schindelmodule präzisier zu bestimmen, erarbeitet das Fraunhofer ISE ein weltweit einzigartiges Messverfahren zur Charakterisierung der Ausgangsleistung gekrümmter Module. Darüber hinaus wird die Magnetic Field Imaging Methode gemeinsam mit der Firma Denkweit GmbH für die Vermessung gewölbter Module weiterentwickelt. Dieses bildgebende Verfahren ermöglicht die Erkennung von Fehlern in PV-Modulen, indem es deren elektromagnetische Felder analysiert.

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