Gute Stromausbeute durch „Matrix“-Module

Wissenschaftler des Freiburger Fraunhofer ISE haben die Leistung ihres „Matrix“-Ansatzes zur Verschaltung von geschindelten Solarzellen untersucht – mit positivem Ergebnis.

Der Markt für Solarmodule hat sich zu vielen Zellformaten und Verschaltungstechnologien gewandelt, welche die Leistung kontinuierlich steigern konnten. Gleichzeitig erfordert die Energiewende die Nutzung zusätzlicher Flächen für die Solarstromerzeugung. Die Aktivierung bereits vorhandener künstlicher Flächen, wie z.B. Gebäudefassaden, bietet ein technisches Potenzial, um in Deutschland rund 900 Gigawatt ohne weiteren Flächenverbrauch zu installieren, aber auch an den Karosserien von E-Fahrzeugen und in Lärmschutzwänden.

Allerdings unterscheiden sich die Betriebsanforderungen im städtischen Umfeld von denen in Solarkraftwerken. Insbesondere die Teilverschattung wird zu einem wichtigen Thema, da viele Objekte unterschiedlich Schatten auf die Solarmodule werfen.

Geschindelte Solarmodule bieten nach Auffassung der ISE-Wissenschaftler eine Lösung für Teilverschattungsverluste – und gleichzeitig ein sehr ästhetisches Erscheinungsbild. Die Forscher untersuchten die Funktionsweise von sog. Schindelmodulen, die in einem hochmodernen industriellen Verfahren unter Verwendung von Strings aus geschuppten Solarzellen hergestellt werden.

Schindelmodule, bei denen kristalline Solarzellen in fünf oder sechs Streifen geschnitten und mit einem elektrisch leitenden Klebstoff miteinander verbunden werden, gibt es schon seit einiger Zeit. Obwohl sie nie eine Mainstream-Lösung waren, haben sie die Aufmerksamkeit der Industrie auf sich gezogen. Denn sie bieten die Möglichkeit, Größe und Form der Module flexibel zu gestalten, ein besseres ästhetisches Erscheinungsbild zu erreichen und die Toleranz gegenüber Abschattungen zu verbessern.

Das jüngste Interesse an gebäudeintegrierten und anderen Anwendungen für Photovoltaik-Anlagen, die über die Standardmodule für Dächer oder Freiflächen hinausgehen, sowie die Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Blei sowie Verbesserungen bei elektrisch leitfähigen Klebstoffen haben für einen neuen Push bei diesem Ansatz geführt.

Das Fraunhofer ISE hat bereits eine Prototyp-Produktionslinie für „Matrix“-Schindelzellen in Freiburg in Betrieb genommen – besonders interessant für gebäude- oder fahrzeugintegrierte Photovoltaik, bei denen häufige Verschattungen unvermeidlich sind. Enorme Potenziale für die solare Stromerzeugung treffen dabei auf eine große Vielfalt an unregelmäßigen Verschattungsbedingungen.

Photovoltaik bringt immer neue Lösungen hervor, schon Albert Einstein war in den Anfangsjahren dieser Technik davon begeistert. Wenn sie mögen, können Sie sich die gerade entstandene und vom Verein initiierte und betreute Fassadenanlage am Ärztehaus am Marburger Hauptbahnhof ansehen – so schön kann saubere Energieerzeugung sein!


Quelle:
pv-magazine.de/fraunhofer-ise-matrix-schindelmodule-sind-effizienter-bei-verschattung/
Nils Klasen, Daniel Weisser, Torsten Rößler, Dirk Holger Neuhaus, Achim Kraft: Performance of shingled solar modules under partial shading, in: Progress in Photovoltaics: Research and Applications, (Open Access) doi.org/10.1002/pip.3486 –onlinelibrary.wiley.com/pip.3486

Fassadenanlage am Ärztehaus am Marburger Hauptbahnhof (Entwurf und Visualisierung © a.p.l. - architekten, Hagen Plaehn)

Entwurf und Visualisierung © a.p.l. - architekten, Hagen Plaehn