Solarzelle verschaltet mit SCR-Verbinder ©Fraunhofer ISE
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Fiema Heraeus erforschen und optimieren neuartige, selektiv beschichtete Zellverbinder in einem gemeinsamen Forschungsprojekt. Der SCRTM-Zellverbinder (Selectively Coated Ribbon) erzielt einen Leistungsgewinn von durchschnittlich 1,9 W bei herkömmlichen Solarmodulen mit 60 Zellen. Der Verbinder lässt sich ohne Anlagenmodifikation und ohne zusätzliche Kosten in der industriellen PV-Modulfertigung einsetzen.
Kristalline Siliciumsolarzellen sind üblicherweise durch lotbeschichtete Kupferverbinder verschaltet. Diese Verbinder sind auf die Vorder- und Rückseitenmetallisierung gelötet und führen den erzeugten Strom ab. Während herkömmliche Zellverbinder einfallendes Licht nicht nutzbar machen können, reflektieren die beschichteten Kanten des SCRTM-Verbinders das Licht indirekt auf die Zellfläche und erzeugen dadurch einen Leistungsgewinn. Der Effekt funktioniert unabhängig vom Einfallswinkel.
Die Software SmartCalc.CTM des Fraunhofer ISE ermöglichte die exakte Berechnung des Leistungsgewinns durch die SCRTM-Verbinder. Die CTM-Analyse (Cell-to-Module) ergab rechnerisch eine Leistungssteigerung von 1,85 W durch Reflexionsgewinne. Modulmessungen an einer Vor-Serie zeigten durchschnittlich 1,9 W Leistungssteigerung und bestätigten damit die Ergebnisse der CTM-Berechnung.
Mit dem SCRTM-Verbinder hergestellte Module zeigten in Belastungstests nach Prüfnorm IEC 61215 eine hohe Zuverlässigkeit. In erweiterten Tests wurden die Zellverbinder unter spezifischen Belastungen wie Temperaturwechsel, erhöhte UV-Einstrahlung und Feuchtelagerung im TestLab PV Modules am Fraunhofer ISE geprüft. Die Kombination aus UV-Belastung und Feuchtigkeit wird in einer speziellen Klimakammer realisiert und geht über die üblichen Standardtests der IEC Norm hinaus. Im direkten Vergleich zum gängigen Zellverbinder mit umlaufender Lotbeschichtung zeigten sich keine Einschränkungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit.
Die Entwicklungsarbeiten erfolgen im Rahmen des Projekts »CONNECT Kombinierte Metallisierung- und Verbindungstechnik für effiziente PV-Module« und werden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.
Quelle: Fraunhover ISE / Bearbeitung SOLAR-professionell