PTB senkt Messunsicherheit bei Leistungsmessung von Photovoltaik-Modulen
Foto: PTBLaut der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ist diese Messungenauigkeit die weltweit niedrigste für die Leistungsmessung von Silizium-Photovoltaik-Modulen unter Standardtestbedingungen. Maßgeblich für die hohe Genauigkeit ist dabei der Sonnensimulator. Die PTB setzt auf ein von Wavelab entwickeltes Modell namens Sinus 3000 Advanced. Diesen LED-Sonnensimulator nutzt auch das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE.
„Mit unserem neuen Kalibrierungssystem können wir nun auch großformatige Solarmodule präzise vermessen“, erklärt Stefan Riechelmann, Leiter der Arbeitsgruppe Solarmodule an der PTB. Man habe sich absichtlich gegen einen Table-Top-Lichtsimulator entschieden, sagt er. Da dieser sehr nahe am Modul sei könne es dabei Messunsicherheiten beim Winkel des Lichteinfalls geben. Beim neuen Set-up sei die Lichtverteilung besonders gleichmäßig, was insbesondere bei den Randbereichen großer Solarmodule wichtig sei.
Ein weiterer Aspekt war laut Riechelmann eine hohe Zahl verschiedener LED-Farben. So soll sich einerseits das Spektrum des Sonnenlichts möglichst genau abbilden lassen, aber auch durch gezielte Variation die spektrale Empfindlichkeit des Moduls vermessen lassen.
Der neue Sonnensimulator wird ergänzt durch eine Klimakammer zur stabilen Temperaturkontrolle. „Bei der PTB haben wir zudem die Möglichkeit, viel Zeit für die umfassende Charakterisierung des Systems aufzuwenden“, ergänzt Dr. Riechelmann, „dies ist ein weiterer wichtiger Puzzlestein, der es uns ermöglicht, sehr genaue Messungen an Solarmodulen durchzuführen“.
Die PTB will in Zukunft auch Perowskit- und Tandem-Module mit dem neuen Sonnensimulator vermessen. „Bei der genauen Messung von Perowskit- und Tandem-Modulen ist eine schnelle IV-Messung nicht möglich – oft sind Messzeiten von Minuten bis Stunden erforderlich“, erklärt Riechelmann. Durch die flexible spektrale Anpassung des Sonnensimulators soll sich zudem das Licht für Top- und Bottomzelle unabhängig voneinander einstellen lassen, was laut Riechelmann „eine essenzielle Voraussetzung für die präzise Kalibrierung von Perowskit-Tandem Solarmodulen“, ist.
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