Tag: solarzellen

Die Liste der 5 häufigsten Fehlerbilder aus der Elektrolumineszenz-Prüfung

Partner-Beitrag der Envaris GmbH, Service-Dienstleister für Photovoltaik-Anlagen Welche Bedeutung hat die Elektrolumineszenz-Prüfung für die Photovoltaik und was ist das eigentlich? Bei Wikipedia heißt es: “Elektrolumineszenz (EL), auch Destriau-Effekt genannt, ist eine Form der Lumineszenz, bei der ein Festkörper durch Anlegen eines elektrischen Feldes bzw. einer elektrischen Spannung dazu angeregt wird, elektromagnetische Strahlung, z. B. in Form von Licht, zu emittieren.” Bei Photovoltaikmodulen wird der eigentliche Prozess einfach um gekehrt, statt Strom zu erzeugen werden die Module unter Strom gesetzt und somit zum lumineszieren gebracht. Beschädigungen im Modul auf Zell-Ebene werden sichtbar. Verwendung findet diese Technik vor allem in der Qualitätskontrolle. Hersteller kontrollieren vor dem Warenausgang und Großhändler beim Wareneingang. Seit einiger Zeit werden Elektrolumineszenz-Aufnahmen jedoch auch bei der Abnahme von Solarparks eingesetzt, um mögliche Montageschäden aufzuspüren, oder für die Fehlersuche an Solarmodulen von Gutachtern und Photovoltaik-Serviceunternehmen nach Schäden. Dienstleister wie die ENVARIS GmbH aus Berlin bieten mobile Geräte an, mit denen Photovoltaikmodule, z.B. nach Hagel- oder Sturmschäden, vor Ort ohne Demontage der Module kontrolliert werden können. Fehler bei der Elektrolumineszenz-Prüfung 1.) Mikrorisse Mikroriss eines monokristallinen Moduls, Quelle: ENVARIS Partner greateyes Als Mikrorisse bezeichnet man Brüche oder Risse in kristallinen Solarzellen, die erst mit Hilfe der EL für das Auge sichtbar werden. Zum Zeitpunkt der Detektion haben die Brüche bzw. Risse noch keinen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Zelle. Wird der erzeugte Strom einer Solarzelle über die Rückseitenkontaktierung und die frontseitig aufgedruckten Kontaktflächen über die gesamte Zellseite abgeleitet, müssen diese Risse keinen direkten Einfluss auf die Modulleistung haben. Jedoch können derartige Risse ein Indikator für die Qualität und die Langlebigkeit der Module sein. Ein Solarmodul ist während seines 20jährigen Betriebs neben starken und schnellen Temperaturschwankungen, Wind- und Schneelasten auch starker Feuchtigkeit ausgesetzt. Aufgrund der jeweiligen Bedingungen vor Ort können sich Mikrorisse eventuell weiter ausbreiten und sogar zu Zellbrüchen führen. weiterlesen ›

Die Liste der 5 häufigsten Fehler an Photovoltaikmodulen

Gruenspar.de

Partner-Beitrag der Envaris GmbH, Service-Dienstleisters für Photovoltaik-Anlage Seit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) im Jahre 2000 hat ein regelrechter Boom in der Photovoltaik-Branche stattgefunden. Dieser Boom brachte die Installation von derzeit mehr als 1,3 Millionen Photovoltaikanlagen auf deutschen Dächern und Freiflächen sowie einer Vielzahl an unterschiedlichen Photovoltaikmodulen mit sich. Wurden diese Photovoltaik-Anlagen anfangs noch als wartungsfrei und mit Aussagen wie: „Einmal installiert läuft die Anlage 20 Jahre und mehr ohne Probleme“ verkauft,  werden Serviceunternehmen wie die bundesweit agierende ENVARIS GmbH mittlerweile des Öfteren mit Problemen an Photovoltaik-Modulen konfrontiert. In den unten stehenden Punkten sind die von ENVARIS erfassten 5 häufigsten Probleme an Photovoltaikmodulen aufgelistet: Welche Fehler treten häufig auf? 1. Zellbrüche Beispiel für einen Zellbruch, Quelle: Envaris GmbH Zellbrüche können als sichtbare Beschädigung oder als „unsichtbare“ Mikrorisse vorhanden sein. Die für das menschliche Auge meint nicht sichtbaren Mikrorisse können sich jedoch im Laufe des Anlagenbetriebes zu sichtbaren und schädlichen Zellbrüchen ausweiten. Einen negativen Einfluss auf die Modulleistung haben Zellbrüche immer dann, wenn Teile der Zelle elektrisch vom Rest der Zelle getrennt werden. Zum Einen produziert dann die betroffene Zelle proportional zu fehlenden Fläche weniger Strom, zum Anderen beeinflusst dies die Leistung des gesamten Strings. Je nach Größe des abgetrennten Bereichs kann dies zum Abschalten eines Modulteilstrings über die Bypass-Diode führen. Zellbrüche können bereits in der Produktion beim Herstellungsprozess auftreten aber auch beim Transport von Photovoltaikmodulen oder durch unsachgemäße Handhabung bei der Montage verursacht werden. In modernen Produktionslinien werden Zellbrüche mit Hilfe moderner Prüfmethoden wie Elektrolumineszenz erkannt und nicht an den Kunden ausgeliefert. Bei schlechtlaufenden Photovoltaikanlagen können derartige Fehler vom Fachmann durch Infrarotanalysen, Kennlinienmessungen oder mittels einer Elektrolumineszenzkamera detektiert werden. weiterlesen ›

Weiteres Wachstum der Solarzellenproduktion und mehr Verlagerung nach China

Solarzellenproduktion von Suntech in China, Quelle: Suntech Power Holdings Co. Ltd.

Solarzellenproduktion von Suntech in China, Quelle: Suntech Power Holdings Co. Ltd.

Die jährliche Erhebung der weltweiten Solarzellenproduktion von PHOTON International zeigt für das Jahr 2011 einen beeindruckenden Zuwachs von 36 Prozent auf 37,2 Gigawatt gegenüber dem Vorjahr mit einem Produktionsvolumen von 27,4 Gigawatt (GW). Allerdings zeigt die jährliche Erhebung auch einen dramatischen Rückgang der Produktion im Jahresverlauf:

Verglichen mit dem 120-Prozent-Sprung 2010 wies 2011 die niedrigste Wachstumsrate der Photovoltaikindustrie seit 2003 auf (34 Prozent). Die Top Ten der Zellhersteller zeigen mit sechs chinesischen Firmen – darunter zum zweiten Mal in Folge der Sieger Suntech Power – und zwei Unternehmen aus Taiwan eine Fortsetzung der asiatischen Dominanz. Seit Beginn der PHOTON-Erhebung der Solarzellenproduktion ist zum ersten Mal kein Unternehmen aus Europa oder Japan unter den zehn Besten vertreten.

»Die Tage der Zellproduktion in westlichen Ländern sind gezählt«, sagt Michael Schmela, Chefredakteur von PHOTON International. »Analog zu anderen Bereichen wird auch die Verlagerung von Solarzellenproduktionen in asiatische Niedriglohnländer fortgesetzt, insbesondere nach China.« Noch 2008 wurden lediglich 33 Prozent der Solarzellen in China hergestellt – ein Anteil, der 2011 auf beachtliche 57 Prozent anstieg.

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Projekte für Ressourcen- und Energieeffizienz für Zukunftspreis nominiert

Deutschland ist Vorreiter bei der Energiewende – weg von Kernkraft und Kohle und hin zu erneuerbaren Energiequellen. Bis 2022 sollen die Kernkraftwerke in Deutschland vom Netz gehen. Gleichzeitig soll die Stromgewinnung aus Sonne, Wind und anderen erneuerbaren Quellen massiv ausgebaut werden. Auch in anderen Ländern stammt immer mehr elektrischer Strom aus regenerativen Quellen.

Eine zentrale Säule für eine weltweite Energiewende ist die Solarenergie. Ihr Potenzial ist nahezu unerschöpflich. Doch die Stromerzeugung per Photovoltaik – der direkten Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom – ist noch teuer und in ihrer Effizienz noch nicht ausgereizt. Um die Nutzung der Photovoltaik wirtschaftlich rentabel zu machen, muss die Technologie deutlich leistungsfähiger werden.

Eine Gruppe von Fraunhofer-Forschern aus Freiburg sowie der baden-württembergischen Unternehmen Soitec und AZUR SPACE haben ein pfiffiges technisches Konzept entwickelt, mit dem sich dieses Ziel erreichen lässt. Dazu griffen die Forscher zu einem Trick: Sie kombinierten mehrere Solarzellen miteinander, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

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Gedruckte Solarzellen auf Papier

Von interessanten Forschungsergebnissen zu innovativer Solartechnik berichte ich immer gerne, besonders wenn diese aus Deutschland kommen:

Die Nutzung von Sonnenenergie zur Stromerzeugung ist in aller Munde. Doch herkömmliche Solarzellen verwenden teure Materialien und werden aufwändig in Reinräumen hergestellt, so dass sie nur teuren Strom liefern können. Forscher der Technischen Universität Chemnitz haben nun Solarmodule vorgestellt, die auf Papier gedruckt werden. Die 3PV genannte Technologie (3PV steht für printed paper photo voltaics) setzt auf herkömmliche Druckverfahren und Standardpapiere, wie sie bei Zeitschriften, Plakaten oder Verpackungen eingesetzt werden. Spezielle Druckfarben mit elektrischen Eigenschaften bilden dann die notwendigen Strukturen auf dem Papier, so dass bei Lichtbestrahlung Strom entsteht. Da die hierbei eingesetzten klassischen Druckverfahren wie Tief-, Flexo- und Offsetdruck sehr kostengünstig sind, sollen die so produzierten Solarmodule im Vergleich zur heute üblichen Technologie billigeren Strom produzieren.

Prof. Dr. Arved Hübler vom Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz, der mit seinem Team seit über drei Jahren an der 3PV-Technologie arbeitet, spricht von einem Paradigmenwechsel in der Solartechnologie. Seine Vision ist, dass in Zukunft normale Druckereien überall auf der Welt 3PV-Solarmodule produzieren und vermarkten können.

Ihre Ergebnisse haben die Chemnitzer Forscher nun in der Fachzeitschrift Advanced Energy Materials veröffentlicht. Dort berichten Hübler und seine Mitarbeiter Tino Zillger, Bystrik Trnovec, Mozzam Ali und Nora Wetzold, die von Kollegen von der Universität Würzburg bei der Charakterisierung der Zellen unterstützt wurden, dass mit den in Chemnitz gedruckten Zellen ein Wirkungsgrad in der Energieumwandlung von 1,3 Prozent erreicht wurde. Dabei wird ein neuer Materialansatz verfolgt, indem man als Basiselektrode natürlich oxidiertes Zink mit einem speziellen Druckprozess aufbringt und die transparente Gegenelektrode mit PEDOT, einem leitfähigen Polymer druckt. weiterlesen ›

Bedeutendste Photovoltaik-Konferenz und Messe startet in Hamburg

Die 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (26th EU PVSEC) öffnet am Montag, 5. September 2011, ihre Tore. Die Veranstaltung findet vom 5. bis 9. September 2011 (Konferenz vom 5. bis 9. September 2011 – Ausstellung vom 5. bis 8. September 2011) statt. Die EU PVSEC gilt als weltweit bedeutendste Plattform für den Austausch zwischen Wissenschaft, Industrie und den globalen PV Solarmärkten.

Die 26th EU PVSEC präsentiert die neuesten Fortschritte in der PV Entwicklung und Produktion
Die 26th EU PVSEC Fachkonferenz wird am Montag, 5. September, um 08:30 Uhr mit vier Plenarvorträgen zum Thema Advanced Photovoltaics eröffnet, die neue Konzepte und sehr hohe Wirkungsgrade in den Mittelpunkt stellen. In dieser ersten Session folgt die EU PVSEC ihrer Tradition, den neuesten Stand der Entwicklungen und das Potenzial der PV Technologien von Morgen darzustellen. Das EU PVSEC Opening beginnt um 10:30 Uhr mit Beiträgen von Giovanni F. De Santi, Director of the Institute for Energy, Europäische Kommission, von Minh Le, DOE, US Department of Energy, Solar Energy Programme, von Osman Benchikh, UNESCO’s Natural Sciences Sector, und von Ingmar Wilhelm, President der EPIA, European Photovoltaic Industry Association, als Vertreter der internationalen Solarindustrie. weiterlesen ›