Forschung: Langlebigkeit von Rückseitenfolien für Photovoltaik-Module verbessern

Die polymeren Verkapselungs- und Rückseitenfolien der Photovoltaik-Module tragen maßgeblich zu deren Effizienz, Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit bei. Die Folien schützen die verschalteten Solarzellen vor Umwelteinflüssen wie etwa Regen und Feuchtigkeit, Oxidierung und UV-Bestrahlung sowie vor mechanischer Beanspruchung und chemischen Verunreinigungen und müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Nur wenn die Qualität, Verarbeitung und Kompatibilität der Folien stimmen, ist ein Schutz der verschalteten Solarzellen vor Umwelteinflüssen gewährleistet und das PV-Modul für Jahrzehnte einsatzbereit. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP untersucht zusammen mit Partnern neuartige Verkapselungs- und Rückseitenfolien für PV-Module, die eine Lebensdauer von mindestens 40 Jahren vorweisen sollen.

Neue Entwicklungen im Bereich Solarmodulfolien konzentrieren sich auf die Langlebigkeit der Solarmodule, ihre Widerstandsfähigkeit und die Kostenoptimierung. Hier setzt das jetzt gestartete Projekt Folie40 an. Das Konsortium aus Folien- und Solarmodulherstellern sowie Forschungseinrichtungen verfolgt das Ziel, gemeinsam neuartige Verkapselungs- und Rückseitenfolien für PV-Module mit einer Lebensdauer von mindestens 40 Jahren zu entwickeln. Aktuell geben Hersteller von Photovoltaik-Modulen eine Leistungsgarantie von 25 Jahren auf 80 Prozent der Ausgangsleistung.

Rückseitenfolien limitieren Lebensdauer der Photovoltaik-Module

„Auf dem Weg zur energetischen Unabhängigkeit in den kommenden Jahren werden circa 40 Millionen neue PV-Module pro Jahr benötigt – eine Vervierfachung des bisherigen Zuwuchses. Diese angestrebte Dimension stellt die PV-Branche aktuell mit Blick auf die Ressourcenknappheit vor Hindernisse und setzt deshalb eine effiziente und nachhaltige Ressourcennutzung sowie eine verbesserte PV-Modulqualität mit hoher Lebensdauer voraus“, sagt Anton Mordvinkin, Teamleiter am Fraunhofer CSP. „Hierbei können funktionsangepasste Polymerfolien einen entscheidenden Beitrag leisten. Denn es sind sehr oft die Polymerfolienbestandteile des PV-Moduls, die dessen Lebensdauer limitieren.“

Das Fraunhofer CSP bringt im Projekt seine Kompetenzen im Bereich Polymeranalytik und Polymerbewertung ein und bearbeitet Fragen, die zum Verständnis der Materialveränderungen bei realistischen Betriebsbedingungen beitragen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler führen hierzu Bewitterungstests mit variierenden Stressparametern systematisch durch, die sie mit Ergebnissen der Freibewitterung korrelieren wollen. Zudem wollen sie eine Benchmark-Materialien-Datenbank für die Identifizierung der relevanten Materialeigenschaften für die erhöhte Lebensdauer schaffen. So können sie Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen Folienmaterialformulierung, Materialkombinationen, Materialalterung und Umweltbedingungen ziehen und wollen somit eine für den Einsatzort spezifische Betriebsdauervorhersage ermöglichen.

Das Projekt Folie40 hat eine Laufzeit von drei Jahren und wird im 7. Energieforschungsrahmenprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Zum Projektkonsortium gehören Folienwerk Wolfen GmbH, Meyer Burger Industries GmbH, Aluminium Féron GmbH & Co.KG, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Hochschule Anhalt.

2.11.2023 | Quelle: Fraunhofer IMWS | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH