Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP arbeitet mit Partnern an einem neuen Prüfverfahren für die Rückseite von PV-Modulen. Wie das Institut mitteilte, sind PV-Module zwar auf eine Lebensdauer von 25 Jahren ausgerichtet. Doch bereits nach vier bis acht Jahren weisen viele Module erste Schädigungen auf. Dies betrifft insbesondere die Rückseitenfolien der Module. Dort treten Risse oder Delaminierungen einzelner Schichten der Rückseitenfolien auf. Da diese Backsheets die Solarzelle vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Schadstoffen schützen und der elektrischen Isolierung und mechanischen Stabilität dienen, sind solche Defekte mit Sicherheitsrisiken und Ertragseinbußen verbunden.

Rückseitenfolien bestehen aus unterschiedlichen Materialien wie Polyamiden, Polypropylen, Polyvinylidenfluoriden oder auch Polyethylenterephthalaten und sind einer Kombination von Stressfaktoren ausgesetzt. So müssen sie Temperaturzyklen, Feuchtigkeit, Licht (hier vor allem dem UV-Anteil des Sonnenlichts) und anderen Einflüssen wie Salz, Staub oder auch hohen elektrischen Systemspannungen Stand halten. Die derzeit gängigen Prüfstandards decken diese Umweltbeanspruchungen nicht ausreichend ab.

Ziel: standardisierter Test für Rückseitenfolien

Im gemeinsamen Projekt »PolymAERA« arbeitet ein Konsortium aus Forschungsinstituten daran, ein besseres Verständnis der Betriebsbedingungen, deren Wechselwirkungen mit dem Modul und den physikalisch-chemischen Degradationsprozessen zu gewinnen. Ziel des Projekts ist es, einen standardisierbaren und international akzeptierten Test zu entwickeln. Dieser soll es ermöglichen, die Rückseitenfolieneignung und die Modultauglichkeit inklusive der Verarbeitung für eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren bei realen Betriebsbedingungen im Feld zu prüfen. Die erarbeiteten Tests und die Bewertung von Fehlerbildern validieren dann die Partnern und weitere Akteure. Abschließend sollen die gewonnenen Erkenntnisse in nationale und internationale Gremien zur Verbesserung der existierenden Standards eingebracht werden.

»Unser vorrangiges Ziel am Fraunhofer CSP ist die Erstellung einer Prüfmatrix zur Einfluss-Wirkanalyse von Testbedingungen und Materialveränderungen. Neben den klassischen Umweltbedingungen Feuchte, Temperatur und UV-Licht möchten wir den Einfluss der steigenden Systemspannungen, 1.500 Volt und eventuell höher, auf die Rückseitenfolien untersuchen. Vor dem Hintergrund des steigenden Marktanteils von bifazialen PV-Modulen berücksichtigen wir dabei auch speziell die optischen Eigenschaften und die Spannungsfestigkeit als Funktion der Alterung sowie den Einfluss der Rückseitenfolie auf z. B. die potentialinduzierte Degradation (PID) bei der Verwendung von bifazialen Zellen«, sagt Bengt Jäckel, Gruppenleiter »Module, Komponenten und Fertigung« am Fraunhofer CSP.

Das Projekt wird im Rahmen der Förderrichtlinie WIPANO (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz finanziert und hat eine Laufzeit von zwei Jahren. Projektpartner sind neben dem Fraunhofer CSP die Hochschule Anhalt, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien sowie die Hanwha Q CELLS GmbH.

6.7.2023 | Quelle: Fraunhofer CSP | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH