Vereiste oder mit Schnee bedeckte Solarmodule, aber auch Verschmutzungen, die insbesondere an stark befahrenen Verkehrsadern, in Industriegebieten oder im Umfeld landwirtschaftlicher Anlagen nicht unerheblich sind, mindern die Effizienz und den Ertrag der Photovoltaik-Anlagen. Forschende von Innovent e.V. Technologieentwicklung Jena haben gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein Verfahren entwickelt, welches in einfacher Weise die Reinigung und funktionale Oberflächenversiegelung bereits installierter Photovoltaik-Module ermöglicht.

Das Verfahren ermöglicht die Abscheidung nanostrukturierter Siliziumoxidschichten (SiOx) unter Atmosphärendruck. Diese Schichten kann man durch ein patentiertes, mobil anwendbares, Verfahren erzeugen. Das Verfahren ist zweistufig und beginnt mit einer klassischen Reinigung der PV-Moduloberflächen mit einem mobilen Gerät. In diesem Gerät ist die notwendige Technik für die zweite Verfahrensstufe bereits integriert. Dazu wird mittels Flammenpyrolyse eine nanoskalige SiOx-Schicht an den Oberflächen abgeschieden. Eine alternative Lösung für besonders empfindliche Kunststoffoberflächen ist der Einsatz einer Atmosphärendruck-Plasmaquelle anstelle des Gasbrenners.

Zwei Effekte durch Oberflächenversiegelung für Photovoltaik-Module

In beiden Fällen wird durch die chemische Umsetzung einfach zu handhabender Substanzen eine funktionale Nanoschicht aus SiOx erzeugt, die laut den Forscher:innen zwei grundsätzliche Effekte erzielt.

• Eine dauerhaft erhöhte Energieeffizienz durch die bessere Ausnutzung des einfallenden Sonnenlichts aufgrund einer verminderten Streulichtreflexion. Je nach Art und Material des PV-Moduls kann man durch diesen Effekt bis zu 3% mehr Solarstrom gewinnen. Der Effekt soll nachhaltig und beständig gegenüber normalen Umwelteinflüssen sein.
• Eine Reduzierung der Anhaftung von Staubpartikeln und Schmutzfilmen, so dass diese Regen auf geneigt angeordneten PV-Modulen leichter abspülen kann. Dieser Effekt bewirkt auch eine verzögerte Eisbildung und das schnellere Abtauen. Schneeablagerungen gleiten auf schrägstehenden Solarmodulen schneller ab als auf unbehandelten Vergleichsmodulen.

Beide Effekte zusammen genommen erhöhen die Energieausbeute über einen längeren Zeitraum gegenüber unbehandelten Photovoltaik-Anlagen. In einem Außenbewitterungstest auf den Kanarischen Inseln über einen Zeitraum von sechs Monaten im Winterhalbjahr konnte man mehr als 6,5 % zusätzlicher Energie aus behandelten Photovoltaik-Modulen im Vergleich zu unbehandelten gewinnen.

Quelle: Innovent | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH