Fraunhofer ISE präsentiert neue Photovoltaik-Technologien für Fassaden

Unter dem Namen „TPedge“ hat das Institut mit Industriepartnern ein kristallines PV-Modul entwickelt, das die Folien-Laminierung durch ein zeit- und kostengünstigeres Verfahren ersetzt und in diesem Projekt mit rückseiten-kontaktierten Solarzellen kombiniert wurde.

Solarzellen mit Rückseitenpassivierung erzielen einen Wirkungsgrad von bis zu 20,5 %
Die kristallinen Photovoltaik-Module basieren auf innovativer Solarzellen-Technologie mit rückseitiger Kontaktierung nach dem am Fraunhofer ISE entwickelten und patentierten „High Performance Metal Wrap Through“ (HIP-MWT)-Konzept. Die Solarzellen wurden im Photovoltaik Technologie Evaluations Center (PV-TEC) des Fraunhofer ISE in einem industrienahen Prozess entwickelt und in Kleinserie produziert.
„Durch den Einsatz ausschließlich vollautomatisierter Produktionsanlagen, z. B. einer innovativen Laseranlage für die Erzeugung der Löcher (Vias) in den Silizium-Wafern, konnten wir industrielle Taktzeiten demonstrieren“, erklärt Dr. Florian Clement, Gruppenleiter MWT-Solarzellen und Drucktechnologie. Die HIP-MWT-Solarzellen mit Rückseitenpassivierung erzielen laut Fraunhofer einen Wirkungsgrad von bis zu 20,5 Prozent.

Solarzellen sind in einem Glas-Glas-Modul punktuell fixiert
Die Solarzellen wurden mit einem patentierten Zellverbinder aus strukturierter Kupferfolie verschaltet, der die elektrischen Stringverluste auf etwa ein Prozent reduzieren und die mechanische Belastung der Zellen minimieren soll. „Die elektrische Verbindung der Solarzellen erfolgte im Module-TEC des Fraunhofer ISE auf einem speziellen Rückkontakt-Stringer, der gemeinsam mit der Firma Somont entwickelt wurde“, berichtet Bereichsleiter Dr. Harry Wirth.
Innovativ ist auch die Verkapselung der verschalteten Solarzellen zwischen zwei Gläsern: Die Solarzellen sind nicht wie üblich zwischen Folien laminiert, sondern in einem Glas-Glas-Modul punktuell fixiert. Die Ränder der TPedge-Module werden mit einem thermoplastischen Material abgedichtet, ein zusätzlicher Aluminiumrahmen ist nicht notwendig. Dieser neue Modulaufbau ist ebenfalls eine Entwicklung des Fraunhofer ISE, die mit dem Partner Bystronic glass unter dem Namen „TPedge“ entwickelt und durch ein Patent geschützt wurde.

Fassadenintegration und Ertragsanalyse
Die frühzeitige Zusammenarbeit mit den Architekten des Demonstrationsgebäudes hätten die gelungene architektonische Integration der PV-Module ermöglicht, betont Fraunhofer. Seit Oktober liefert die Photovoltaik-Fassade Solarstrom an Verbraucher im Gebäude. Ein Team des Fraunhofer ISE erfasst kontinuierlich elektrische und meteorologische Größen, um den Betrieb auszuwerten. Das Monitoring soll auch dazu dienen, die Ertragsanalyse-Methoden für gebäudeintegrierte Fassadenanlagen mit Teilverschattung weiter zu entwickeln.
Diese Entwicklungen werden in verschiedenen Projekten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

26.11.2015 | Quelle: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH