Prozesstechnologie für optisch und für den Langzeitbetrieb optimierte Solarmodulgläser und hocheffiziente Solarzellen - Akronym "OPTOMOD"; Teilvorhaben des Fraunhofer ISE: Solarzell- und -modulherstellung, -test und -analyse

Abstract

Im Projekt OPTOMOD arbeiteten industrielle Hersteller von Glas, Materialien, Prozess- und Charakterisierungs-Anlagen zusammen mit dem Fraunhofer ISE an Fragen zur vorteilhaften Oberflächenstrukturierung von Glas und deren Implementation in photovoltaische Solarmodule. Es konnten unterschiedliche Wege zur Oberflächenstrukturierung entwickelt werden, die einen Vorteil für die Leistungsfähigkeit der PV-Module innerhalb der Untersuchungen des Projekts zeigten. Neben der nass- und trockenchemischen Ätzung der Glasoberflächen wurde auch das Walzen des noch heißen Glases untersucht. Für alle Herstellungsverfahren wurden optische Simulationen von optimalen Glasoberflächen durchgeführt, die eine zielgerichtete Entwicklung ermöglichten. Solarmodule, in die die neu entwickelten Glasoberflächen integriert wurden, zeigten Vorteile insbesondere in der Absorptionsfähigkeit von Licht unter flachen Einstrahlbedingungen, wie sie für alle Installationsbedingungen im Laufe eines Tages vorkommen. Ein besonderer Profit wird für senkrechte Installationsbedingungen erwartet, beispielsweise für die Verwendung an Gebäudefassaden. Unter einem Einstrahlungswinkel von 60° konnte eine Zunahme der Lichtabsorption und gleichzeitigen Generation elektrischen Stroms um bis zu 6% erreicht werden, wo gleichzeitig für ein unstrukturiertes Referenzglas eine Absenkung von ca. 6% festgestellt wurde, insgesamt also eine Verbesserung um etwa zwölf Prozentpunkte. Für noch flachere Einstrahlungsverhältnisse steigt der Vorteil der strukturierten Gläser weiter an. Auch in den Untersuchungen unter natürlichen Bestrahlungsverhältnissen (Outdoor-Tests) konnte ein vergleichbarer Vorteil für die strukturierten Glasoberflächen bestätigt werden. Die Untersuchung der ökonomisch darstellbaren Prozesskosten zur Glasoberflächenstrukturierung, die sich mittels der Mehrerträge der PV-Module abbilden lassen, führte zum Schluss, dass die entwickelten Technologien nicht nur technologisch sondern auch ökonomisch vielversprechende Möglichkeiten bieten. Datei-Upload durch TIB