Neues aus der Forschung
Neues “Eigenheim-Modul” mit HJT-Zellen von REC
Eigenheim-Module haben vergleichsweise kleine Abmessungen und üblicherweise 60 Zellen. Die lückenlose Zellanordnung vergrößert den aktiven Bereich im Modul, um mehr Sonnenlicht einzufangen und steigert die Modulleistung auf bis zu 470 Wp. Das Twin-Design von REC teilt das REC Alpha Pure Modul in zwei „Twin“-Abschnitte und reduziert so den Innenwiderstand für mehr Leistung. So kann eine kontinuierliche Energieproduktion bei Teilverschattung erreicht werden. Das REC Alpha Pure-R geht einen Schritt weiter und teilt das Modul in vier Abschnitte, wodurch mehr Energie bei Teilverschattung erzeugt werden kann. Weiterhin wurde Blei aus allen Modulkomponenten einschließlich der Zellverbindungen, Querverbinder und Lötstellen der Anschlussdose entfernt, um so den CO2-Fußabdruck zu verringern. Das Modul besteht aus zwei verschiedenen Halbleitermaterialien, in diesem Fall kristallinem und amorphem Silizium.
(Quelle: REC-Group – August 2023)
Weltrekord für organische Solarzelle auf einem Quadratzentimeter mit 15,8 Prozent
Organische Photovoltaik könnte der Solarenergie dank ihrer umweltfreundlichen und günstigen Herstellung sowie ihrer Flexibilität und Möglichkeit der Transparenz neue Anwendungsgebiete erschließen. Um der Technologie zum Marktdurchbruch zu verhelfen, arbeiten Forschungsinstitute weltweit an ihrer Effizienz und Skalierbarkeit. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Materialforschungszentrums FMF der Universität Freiburg konnten nun ihren im September 2020 verkündeten Rekord für eine 1 Quadratzentimeter große, organische Solarzelle verbessern. Die neue Solarzelle stellt mit einem Wirkungsgrad von 15,8 Prozent erneut den Weltrekord in dieser Kategorie auf.
Zuverlässiger Betrieb: Fraunhofer ISE testet Wechselrichter in PV-Parks
Für die elektrischen Eigenschaften eines Photovoltaik (PV)-Kraftwerks ist vor allem das Zusammenspiel der eingesetzten Wechselrichter und des Netzanschlusspunktes wichtig. Bei bestimmten Voraussetzungen können unerwünschte Resonanzeffekte oder hohe Oberschwingungspegel auftreten, die erhöhte Verluste, vorzeitiges Altern oder sogar einen Ausfall der Geräte verursachen. Für die Stabilitäts- und Oberschwingungsanalyse solch komplexer Anlagen gibt es jedoch bis heute keine adäquaten Lösungen. Im Projekt »ImaStabil« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit seinen Projektpartnern eine neue Methode zur Bestimmung des Verhaltens von Wechselrichtern in PV-Parks. Für die Erprobung im Feld sucht das Institut geeignete Photovoltaik-Kraftwerke.
Effiziente Großserienfertigung von Brennstoffzellen
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE optimieren die Großserienfertigung von Protonen-Austausch-Membran (PEM)-Brennstoffzellen. Im Rahmen des Projektverbunds »TiKaBe« entwickeln sie innovative Katalysatortinten, die für unterschiedliche industrielle Beschichtungsverfahren verwendet werden können. Die Verkürzung und Vereinfachung des sogenannten Break-In, der Erstkonditionierung von Brennstoffzellen, steht im Mittelpunkt des Forschungsprojekts »BI-FIT« Aktuelle Einblicke in diese Forschung geben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer ISE im Konferenzprogramm der hy-fcell vom 13. bis 14. September 2023 in Stuttgart. Auf dem Stand 4D55, zeigt das Institut Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) für Schwerlastanwendungen und veranschaulicht die Charakterisierung von Zellkomponenten und Lebensdaueruntersuchungen.
Solarzellen in Motorhauben von PKWs integriert
In den letzten Jahren präsentierten bereits einige Autohersteller erste Fahrzeug-Modelle mit integrierter Photovoltaik im Dach. Das Fahrzeugdach ist die am einfachsten nutzbare Fläche für die Erzeugung von Solarstrom an Bord. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gingen nun einen Schritt weiter. Im Rahmen zweier öffentlich geförderter Forschungsprojekte integrierten sie Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube eines PKWs. In Kombination mit der MorphoColor® Technologie des Forschungsinstituts kann die solaraktive Fläche der Farbe des Autos angepasst werden. Besucherinnen und Besucher der IAA MOBILITY können die Photovoltaik-Motorhaube vom 5.-11. September 2023 auf dem Fraunhofer Messestand (Halle B1.D11) in München besichtigen.
Expertenrat für Klimafragen stellt Bericht zum Klimaschutzprogramm vor
Am 22. August hat der Expertenrat für Klimafragen seine Stellungnahme zum Klimaschutzprogramm 2023 der Bundesregierung veröffentlicht. Der im September 2020 berufene Expertenrat berät die Bundesregierung bei der Anwendung des Bundes-Klimaschutzgesetzes. Das unabhängige Expertengremium setzt sich aus fünf Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zusammen, Vorsitzender ist Prof. Dr. Hans-Martin Henning, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und Professor für Solare Energiesysteme an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
Oxford PV erzielt neuen Weltrekord bei Perowskit-Solarzellen
Oxford PV hat einen neuen Weltrekord beim Wirkungsgrad von Solarzellen in kommerzieller Größe aufgestellt. Die von dem Unternehmen entwickelte Zelle wandelt 28,6 Prozent der Sonnenenergie in Strom um, wie vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme unabhängig bestätigt wurde. Der neue Weltrekord ist ein weiterer Meilenstein auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität und bei der Erreichung der Ausbaubauziele für Solarenergie in Deutschland und weltweit.
Effizienz von Perowskit-Silicium-Tandemmodulen exakt bestimmen
Um hocheffizienten Perowskit-Silicium-PV-Modulen den Weg in die industrielle Umsetzung zu ebnen, müssen die Tandemsolarzellen und -module zuverlässig vermessen werden. Nur so sind objektive Vergleiche zwischen verschiedenen Zellen und Modulen sowie technologische Verbesserungen möglich. Im Unterschied zu klassischen Silicium-PV-Modulen ist die Kalibrierung hier jedoch deutlich herausfordernder. Ein Projektkonsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelt deshalb im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima BMWK geförderten Projekt »Katana« Verfahren zur Charakterisierung von Perowskit-basierten Tandemmodulen. Der dafür eigens von der Firma Wavelabs Solar Metrology Systems GmbH gebaute Sonnensimulator ist nun im CalLab PV Modules des Forschungsinstituts im Einsatz.
Künftige Wasserstoff-Infrastruktur: Von frühen Wasserstoffinseln zu einer vernetzen Wasserstoffwirtschaft
Im Wasserstoff-Leitprojekt »TransHyDE« des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF werden wichtige Fragen nach der künftigen Wasserstoffinfrastruktur beantwortet werden: Wo, wann und wie werden Wasserstoff und seine Derivate erzeugt, eingesetzt, gespeichert und transportiert, um zum richtigen Zeitpunkt und zu ökomischen Konditionen zur passenden Anwendung zu gelangen? Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE übernimmt innerhalb des Konsortiums, bestehend aus mehreren Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen, die techno-ökonomische Modellierung potenzieller Wasserstoff-Ökosysteme, die weiteren Investitionsentscheidungen zugrunde liegen soll, sowie Nachhaltigkeitsbewertungen der im Projekt betrachteten Technologieoptionen.
Startschuss für Technologieplattform zur Skalierung der Perowskit-Silicium Tandemphotovoltaik
Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen versprechen Wirkungsgrade von über 30 Prozent, Forschungslabors weltweit verkünden regelmäßig neue Spitzenwerte. Diese Rekorde werden jedoch auf Flächen realisiert, die um rund einen Faktor 400 kleiner sind als die aktuelle Wafergröße einer industriellen Silicium-Solarzelle. Solarforscherinnen und -forscher untersuchen aktuell mehrere vielversprechende Routen für eine skalierbare und wirtschaftliche Herstellung dieser Tandemsolarzellen. In den vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanzierten Forschungsprojekten »Pero-Si-SCALE« und »LiverPool« baut das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nun eine unabhängige Technologieplattform zur Skalierung von Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen und -Modulen. Ziel ist die Weiterentwicklung und Analyse von Zell- und Moduldesigns sowie deren Herstellungsprozesse, bei denen ein schneller Transfer in die Industrie möglich ist.
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