QuintuMod - Entwicklung eines kostengünstigen und gleichzeitig hocheffizienten Solarmoduls unter Verwendung einer 5fach-Stapelsolarzelle : Teilvorhaben: Modulperformance

Abstract

Im Vorhaben „QuintuMod“ wurden zuverlässige, kosteneffektive und hocheffiziente CPV-Module entwickelt und optimiert. In der konzentrierenden Photovoltaik (CPV) werden die höchsten Wirkungsgrade erzielt. Darüber hinaus hat sie zusätzliche Vorteile bzgl. Transport, Recycling und Nachhaltigkeit. Durch das Projekt wird die Technologie konkurrenzfähig zu allen anderen aktuellen PV-Technologien. Im Projekt wurde eine neue Fünffachsolarzelle mit auf die Betriebsbedingungen optimierter Effizienz in das AZUR CPV Modulkonzept integriert. Durch detaillierte optische Simulation und unterstützt von elektrischen Messungen von Solarzellen bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen am Fraunhofer ISE wurde das Moduldesign beim Projektpartner AZUR SPACE angepasst. Im Projekt konnte ein Wirkungsgrad bezogen auf die aktive Linsenfläche von 36.6 % unter Konzentrator Standard-Testbedingungen erreicht werde und damit eine beeindruckende Leistungssteigerung von 14.1 % (relativ) im Vergleich zu herkömmlichen AZUR SPACE CPV-Modulen mit Dreifachsolarzellen gezeigt werden. Für eine Projektentwicklung und wirtschaftliche Bewertung ist die Vorhersage des Energieertrags der CPV-Module entscheidend. Im Projekt wurden Methoden zur Berechnung des Energieertrags wissenschaftlich untersucht und damit die Vorhersage¬genauigkeit des Energieertrags für das CPV-Modul verbessert. Sowohl die kommerzielle Software PVsyst wurde verwendet als auch ein inhouse entwickeltes Tool „YieldOpt“. Die Vorhersagegenauigkeit der Tools wurde anhand von Messungen am Standort Freiburg und Untersuchungen von weltweiten Standorten bewertet sowie durch Vergleich mit Messungen an einem CPV-Standort in Südafrika verifiziert.