Presseinformationen

Vom 6. bis 7. Juli 2017 veranstaltet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE den siebten Workshop »PV Module Reliability«. Veranstaltungsort ist das Freiburger Solar Info Center, das in unmittelbarer Nähe zu den Labors des Fraunhofer ISE den Rahmen für technische Führungen und Diskussionen bietet. Die internationalen Referenten des Workshops beschäftigen sich in ihren Vorträgen mit der Zuverlässigkeit von PV-Modulen und -Systemen. Die Bandbreite reicht von Neuerungen in Mess- und Prüfverfahren für PV-Module bis hin zu Gebrauchsdauertests.

Das Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat eine neue Bestmarke erreicht: Photovoltaikmodule können jetzt mit 1,3 Prozent Genauigkeit kalibriert werden. Die Reproduzierbarkeit der Messungen liegt bei 0,4 Prozent. Die Messgenauigkeit ist entscheidend für die Qualitätssicherung in der Modulproduktion und bei Investitionen in PV-Kraftwerke. Jeder Prozentpunkt höhere Genauigkeit entspricht bei 10 Megawatt Modulleistung rund 60 000 Euro.

Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit der solaren Stromerzeugung werden wesentlich von den Eigenschaften des Photovoltaik (PV)-Wechselrichters bestimmt. Als zentrales Element einer PV-Anlage wandelt er den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für das Netz. Bislang steht bei der Forschung im Bereich leistungselektronischer Wandler meist die Erhöhung der Leistungsdichte durch den Einsatz neuster Halbleitertechnologien und Schaltungstopologien im Fokus. Um dem stetig steigenden Kostendruck einer globalisierten PV-Wirtschaft zu begegnen, sind jedoch neue Forschungsansätze erforderlich. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit Partnern untersucht, wie eine neue Generation von PV-Wechselrichtern aussehen kann, die dem Aspekt der Kostenoptimierung Rechnung trägt. Aufbau-, Kühlungs- und Verbindungstechnik wurden dabei als zentrale Stellschrauben identifiziert.

Durch die enormen Kostensenkungen bei den Photovoltaik-Modulen gewinnt der Einsatz von Solarenergie im Mobilitätsbereich an Attraktivität. Selbst Dieselkraftstoff im Nutzfahrzeugbereich kann je nach Einsatzbereich teilweise durch Photovoltaik ersetzt werden. Das Fraunhofer ISE hat eine Ertragsanalyse für die PV-Stromversorgung von Nutzfahrzeugen, z. B. Kühltransportern, mit real gemessenen Einstrahlungsdaten durchgeführt und ausgewertet. Das Institut sieht auf Grund der Ergebnisse großes Potenzial und forscht gemeinsam mit Partnern aus der Logistik- oder Automotive-Branche an speziellen PV-Modulen für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich. Diese sollen auf den Dachflächen von Nutzfahrzeugen angebracht werden und Strom für den Antrieb der Fahrzeuge oder die Kühlung von Waren liefern.

Die Silicon PV – International Conference on Crystalline Silicon Photovoltaics, kehrt in diesem Jahr nach Freiburg zurück, wo sie 2011 erstmalig stattfand. Die Konferenzreihe startete mit dem Ziel, ein herausragendes und erstklassiges wissenschaftliches Programm zu Solarzelltechnologien, -materialien und -konzepten zu bieten. 370 Teilnehmer aus 25 Ländern haben sich zur diesjährigen Veranstaltung angemeldet. Besondere Highlights sind die eingeladenen Vorträge: Prof. Henry J. Snaith, stellt mit seinem Vortrag "Perovskite on Silicon Tandem Cells" ein neues Konzept zur Steigerung des Wirkungsgrads heutiger Siliciumsolarzellen vor. Dr. Kunta Yoshikawa von der KANEKA Corporation präsentiert unter dem Titel "Exceeding Conversion Efficiency of 26% by Silicon Heterojunction Technology" den Weltrekordwirkungsgrad für eine monokristalline Siliciumsolarzelle, den das Unternehmen jüngst erzielt hat.

Mit dem Aus- und Umbau der Netze für die Energiewende wächst auch das Anwendungsfeld für Leistungselektronik und Netztechnologien. Leistungselektronische Geräte, sogenannte Umrichter, sind zentrale Elemente bei der Anbindung von Erzeugern, Verbrauchern sowie Speichern und spielen eine immer bedeutendere Rolle bei der Energieversorgung. Sie müssen auf immer komplexere Anforderungen zugeschnitten sein, um das Energiesystem der Zukunft flexibel und zuverlässig zu betreiben. Vor diesem Hintergrund realisiert das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE einen neuen Laborstandort, in dem Forschung, Entwicklung und Tests in Hinblick auf die Netzintegration von erneuerbaren Energien sowie die Regelung von Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen betrieben werden sollen. Ein wesentlicher Teil der anspruchsvollen Infrastruktur wurde bereits geschaffen und installiert, jetzt nimmt das neue Labor im Freiburger Industriegebiet Nord Gestalt an.

Das Potenzial der Photovoltaik (PV) ist noch nicht ausgeschöpft, Industrie und Forschung arbeiten intensiv an der weiteren Effizienzsteigerung und Kosten-reduktion für Solarzellen, dem Herzstück von PV-Kraftwerken. Für multikristallines Silicium, das Arbeitspferd der Solarzellenindustrie, haben die Forscher am Fraunhofer ISE jetzt einen Wirkungsgrad von 21,9 Prozent erreicht und damit den Weltrekord wieder nach Freiburg geholt.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die Kristallographie am Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften der Universität Freiburg und die Universität Genf veranstalten unter dem Dach der Deutschen Gesellschaft für Kristallwachstum und Kristallzüchtung DGKK und der Schweizerischen Gesellschaft für Kristallographie SGK-SSCR vom 8. bis 10. März 2017 in den Räumen der Chemischen Institute der Universität Freiburg eine internationale Konferenz zur Kristallzüchtung. Am 7. März findet am Fraunhofer ISE ein Seminar der Jungen DGKK für Nachwuchswissenschaftler statt.

Das TPedge-Konzept reduziert die Material- und Produktionskosten von Modulen, indem es auf Einkapselungsfolien und den Laminationsprozess verzichtet. Gleichzeitig erhöht es die Alterungsstabilität der PV-Module erheblich. Im Projekt »TPedge« haben Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern Prozesse entwickelt, um die neuartigen PV-Module industriell herzustellen. Zahlreiche Prototypen wurden jetzt umfangreich geprüft und die hohe Zuverlässigkeit des Modulkonzepts bestätigt.

Bei der Integration erneuerbarer Energien in die Gebäudehülle kann Solarthermie eine wesentliche Rolle spielen. Bislang basieren solarthermische Produkte in der Regel auf durchströmten Bauteilen aus Metall, die einen hohen Anteil der Solarstrahlung aufnehmen und zur Vermeidung thermischer Verluste wenig Infrarotstrahlung abgeben. Mit diesem Stand der Technik wird der Gebäudeintegration und architektonischen Aspekten jedoch oft wenig Rechnung getragen. Im Projekt »TABSOLAR II« verfolgt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Industriepartnern den neuartigen Ansatz, solarthermische Kollektoren aus Ultrahochleistungsbeton herzustellen. Geeignete Verfahren wurden bereits erprobt. Das Projektteam erarbeitet nun die nächsten Schritte hin zur späteren Produktfertigung und Anschlusskonzepte für die Gebäudeintegration. Der aktuelle Stand der Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.