EVAplus: Erhöhung von Versorgungssicherheit, Anlagenperformance und Produktivität durch lebensdauerrelevante Untersuchungen der Stabilität der Modulverkapselung von PV-Modulen; Teilvorhaben: Optische Methoden zur Materialidentifikation und -qualifikation

Abstract

AP1: Material- und BOM-Identifikation - Die HSA entwickelte zerstörungsfreie optische Fingerabdrücke zur Identifikation von PV-Modulkomponenten. Ein mobiles NIR-Spektroskopiesystem wurde zur Differenzierung von Rückseitenfolien und Verkapselungsmaterialien (EVA, POE) eingesetzt. Raman- und Lumineszenz-Spektroskopie sowie Fluorescence Lifetime Imaging ermöglichten die Materialidentifikation. Zudem wurden optische Fingerabdrücke gealterter Proben (Damp-Heat) zur Kalibrierung der Datenbank erfasst. Die Korrelation optischer Merkmale mit der Mikrostruktur ermöglichte die Bestimmung des Gelgehaltes in EVA. Ergänzend wurde eine Datenbank mit NIR-Referenzspektren kommerzieller Rückseitenfolien aufgebaut. AP2: Untersuchungen zur Vernetzungsgradbestimmung - Die HSA unterstützte die Bestimmung des Vernetzungsgrades durch simulative und statistische Ansätze. FEM-Simulationen untersuchten den Zusammenhang zwischen zerstörungsfreien X-Link-Messwerten und dem Vernetzungszustand verschiedener EVA-basierter Materialkombinationen. Die HSA unterstützte außerdem eine Messkampagne im Wareneingang zur Untersuchung der Variabilität von Produktionsbatches. Die gewonnenen Daten dienten als Grundlage für eine statistische Risikobewertung gemäß ISO 2859. AP4: Industrie 4.0 Ansatz für Laminationsoptimierung - Die HSA evaluierte das Potenzial der optischen Wareneingangskontrolle mittels Raman-Spektroskopie. Gemeinsam mit dem Fraunhofer CSP zeigte sich, dass hierfür ein anderer optischer Messaufbau erforderlich ist. Zudem wurden Ansätze zur Vorhersage des Vernetzungsgrades entwickelt, die optische Kontrolldaten mit Prozessparametern verknüpfen und ein ergebnisgesteuertes Laminationskonzept unterstützen. AP5: Qualitätssicherung im Systembau - Die HSA entwickelte ein Qualitätssicherungskonzept für Systembauer. Hierfür wurden ein statistischer Bewertungsansatz und eine FMEA zur Identifikation von Auffälligkeiten in LXM-Karten entwickelt. BOM-spezifische Referenzwerte, Streuungsmaße und lokale LXM-Minima wurden ausgewertet. Die Ergebnisse unterstützen die Definition gezielter Prüffälle und die risikobasierte Bewertung von Produktionsbatches.