Das Fraunhofer ISE hat gemeinsam mit Bystronic Glass im Projekte "TPedge – Entwicklung einer Technologie für randversiegelte Solarmodule" Prozesse für die industrielle Herstellung eines neuartigen Solarmodulkonzepts entwickelt. Die Zuverlässigkeit der randversiegelten Doppelglas-Module, die große Ähnlichkeit mit Isolierglasfenstern hätten, sei nun erfolgreich mit Prototypen getestet worden, teilten die Freiburger Wissenschaftler am Dienstag mit. Bei den TPedge-Modulen werde auf die Einkapselungsfolien, den Modulrahmen und den Laminationsprozess verzichtet. Die Solarzellen würden im gasgefüllten Scheibenzwischenraum mit kleinen Klebstoff-Pins befestigt.
„Der Sprung vom Laborprototyp zur industriellen Standardmodulgröße (60-Solarzellen) ist uns erfolgreich gelungen“, sagt Max Mittag, Projektleiter am Fraunhofer ISE. Im Freiburger Modul Technology Center (PV Module-TEC) seien automatisierte Produktionsmodule für die TPedge-Module in Betrieb genommen und mehrere Prototypen hergestellt worden. Die Herstellungsprozesse seien dabei weiterentwickelt und optimiert worden. „Eine industrielle Umsetzung mit interessierten Partnern wird angestrebt“, hieß es beim Fraunhofer ISE.
Neben den Einsparungen bei Material und Produktion sei es auch gelungen, durch den Einsatz von 2-Millimeter-Dünngläsern eine Gewichtsreduktion um 30 Prozent gegenüber 3-Millimeter-Doppelglas erreicht worden. Zu den Kostenreduktionen für die TPedge-Module heißt es beim Fraunhofer ISE, dass diese mit entwickelten Modellen zur Berechnung der Cost of Ownership nach dem SEMI-Standard, einer hochpräzisen Zelle-zu-Modul-Leistungsanalyse (CTM), und Messungen des CalLab PV Modules berechnet worden seien. Die spezifischen Modulkosten für die TPedge-Module lägen dabei etwa zwei Prozent unter den herkömmlichen Glas-Folie-Laminaten. „Erreicht wird die Kostensenkung vor allem durch niedrigere Materialkosten, die ca. 90 Prozent der gesamten Modulproduktionskosten inklusive Zellen ausmachen“, erklärt Mittag.
Die Modulprüfungen gemäß IEC 61730/61215 hätten hohe Beständigkeit und technische Reife des neuen Modulkonzepts bestätigt. Geprüft worden sei dabei auch die Beständigkeit gegen Hagel und Flächenlast. Bei der durchgeführten Feuchte-Wärme-Prüfung seien die Module mit unterschiedlichen kommerziellen Solarzellen mehr als 4000 Stunden einer Temperatur von 85 Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchte von 85 Prozent ausgesetzt gewesen. Die Module zeigten gegenüber initialen Leistungsmessungen keinerlei Veränderung, so die Freiburger Wissenschaftler. Im Gegensatz dazu hätten die herkömmlichen Module teils erhebliche Degradation aufgewiesen. Die TPedge-Module hätten zudem auch die Prüfung auf Beständigkeit gegen thermische Wechsellasten erfolgreich bestanden.
Das Projekt begann 2013. Das Bundeswirtschaftsministerium förderte es. 70 TPedge-Module zieren bereits die Fassade eines Laborgebäudes des Fraunhofer ISE. Diese würden erfolgreich seit mehr als drei Jahre im Feldtest betrieben. Es zeige sich dabei, dass sich die TPedge-Technologie besonders für gebäudeintegrierte Photovoltaik eigne. (Sandra Enkhardt)
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