Fraunhofer ISE auf der Intersolar Europe in München vertreten

PV-Module in Gebäude, Fahrzeuge und Straßen integrieren

Forscher zeigen Solarschindeln. © Fraunhofer ISE

Das Fraunhofer ISE zeigt auf der Intersolar Modulentwicklungen für die Bauwerkintegrierte PV (BIPV), beispielsweise farblich variierende Gestaltungsmöglichkeiten für die Fassade, bei möglichst geringem Energieertragsverlust der PV-Module. Auch Schindelmodule sind zu sehen.

Auch Modulentwicklungen für die Integration in Fahrzeuge – Vehicle Integrated PV (VIPV) – werden zu sehen sein. Anwendungsformen sind hier zum Beispiel das Panoramadach für ein Auto oder das im LKW-Dach eingebaute Modul als Stromlieferant für Kühlung der transportierten Ware. "Der für die konsequente Umsetzung der Energiewende notwendige Zubau an Photovoltaik wird nicht allein auf Dächern und Freiflächen stattfinden", sagt Institutsleiter Dr. Andreas Bett. "PV-Module werden zunehmend auch in Gebäude, Fahrzeuge und Straßenbeläge sowie in aufgeständerten Anlagen über landwirtschaftlich genutzten Flächen integriert."   

Aus den Bereichen Solarzellenentwicklung und -produktionstechnologie zeigen die Freiburger Solarforscher an ihrem Stand monokristalline Solarzellen die im Modul wie Schindeln übereinandergelegt werden und dadurch flächensparend zu höheren Wirkungsgraden führen. Dieser Zelltypus eignet sich zum Beispiel für die Integration in Fahrzeuge. Zu sehen sind außerdem PERC-Solarzellen, hier wird Aluminiumfolie mittels Laserstrahlung mit dem Siliciumwafer verschweißt. Insbesondere PV-Module aus rückseitig passivierten PERC-Solarzellen können aber von der sogenannten Light and elevated Temperature Induced Degradation (Le-TID) betroffen sein. Im Gegensatz zur lichtinduzierten Degradation (LID) besteht bei diesen Modulen die Gefahr einer langsamen, jedoch massiven Leistungsdegradation, die auf sehr lange Sicht vollständig oder teilweise regenerieren kann. Das Fraunhofer ISE zeigt deshalb ein Prüfverfahren zur Untersuchung von LeTID-Effekten an PV-Modulen.

Das Thema Solar Forecasting veranschaulichen die Forscher mit einer Messstation, die an 40 Standorten in Baden-Württemberg im Einsatz sind. Damit werden im Minutentakt die Messungen erfasst und in Echtzeit an das Institut übermittelt. Kombiniert mit simulierten Leistungsdaten der PV-Anlagen sowie mit Solarstrahlungsdaten auf Basis von Satellitendaten erhält Transnet BW die solaren Einstrahlungsdaten und kann so die Solarstromeinspeisung für das Stromübertragungsnetz hochrechnen.

Zum Bereich der Leistungselektronik zählen leistungselektronische Schaltungen für Batteriespeichersysteme sowie Regelungstechnik für hohe Schaltfrequenzen. Gezeigt wird der Aufbau eines dreisträngigen, galvanisch nicht getrennten DC/DC-Wandlers (Batteriesteller) mit Siliciumkarbid-MOSFETs zur Anbindung einer Li-Ion-Hochvoltbatterie an den DC-Zwischenkreis eines Wechselrichters.

Schließlich zeigt das Institut einen Zentralwechselrichter mit modularem Aufbau, der im Leistungsbereich von 500 kW zum Einsatz kommt und ein parallele Schaltung ermöglicht. Batteriespeicher und -systeme werden auf dem Messestand außerdem  zu sehen sein, so zum Beispiel ein Batterie-Stack für stationäre Anwendungen, der auf einer wässrigen Zellchemie basiert und aus nachhaltigen Materialien gebaut ist. Quelle: Fraunhofer / al

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