Verbundvorhaben: PV-Module aus Perowskit-Silizium Tandemsolarzellen auf Basis der Q.ANTUM Technologie (MoQa); Teilvorhaben: Entwicklung einer wasserdampfundurchlässigen Randversiegelung für Tandem PV-Modul

Abstract

Im Teilvorhaben "Entwicklung einer Wasserdampf-undurchlässigen Randversiegelung für Tandem PV-Module" ging es um die Entwicklung eines optimal gegen Wasserdampfdiffusion dichten PV-Moduls, um die Langzeitstabilität gegenüber bislang bekannten Konstruktionen und Dichtstoffen deutlich zu verbessern. Aufgrund der Feuchteempfindlichkeit der Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen lag der Fokus auf der Entwicklung eines PV-Moduls mit verbesserter Randversiegelung und Abdichtung im Bereich der Anschlussdose. Es wurden Dichtstoffe auf Butylbasis für die Randversiegelung von PV-Modulen hinsichtlich einer optimalen Wasserdampfsperre weiterentwickelt und bezüglich der Feuchteaufnahmekapazität, der Wasserdampf-Diffusionsrate, der Break-Through-Time und der elektrischen Widerstände charakterisiert. Neben den Barriere-Eigenschaften gegenüber Wasserdampf wurde auch das mechanische Verhalten bei verschiedenen Temperaturen vor und nach Langzeit-Alterung im Damp-Heat Klima bestimmt. Der neue Butyldichtstoff weist eine deutlich längere Break-Through-Time auf. Dadurch ist zu erwarten, dass PV-Module mit dieser neuen Randabdichtung bei einer bestimmten Dichtstoffbreite eine deutlich bessere Langzeitstabilität zeigen oder im Vergleich zu anderen Dichtstoffen eine Materialeinsparung in der Breite der Randversiegelung realisiert werden kann. Für die Verklebung der Anschlussdose und deren inneren Verguss werden üblicherweise Silikon-Dicht-/-Klebstoffe eingesetzt. Diese haben speziell für Perowskit den Nachteil einer sehr hohen Wasserdampfdurchlässigkeit. Um dieses Problem zu umgehen, wurden Alternativen auf Basis von Butyl-Hotmelts mit deutlich geringerer Wasserdampfdurchlässigkeit entwickelt. Diese wurden hinsichtlich der Verarbeitungsviskosität und im Fließverhalten innerhalb der Anschlussdose optimiert und bezüglich der wichtigsten physikalischen Eigenschaften charakterisiert. Es konnte demonstriert werden, dass ein Butyl-Hotmelt bezüglich der Verarbeitung grundsätzlich geeignet ist.