Rückseitenfolien für PV-Module
Lebensdauer von mindestens 40 Jahren soll möglich sein
Nur wenn Qualität, Verarbeitung und Kompatibilität der Folien für PV-Module stimmen, sind verschaltete Solarzellen vor Umwelteinflüssen geschützt und für lange Zeit einsatzbereit. Das Fraunhofer CSP erforscht nun neue Folien, die eine Lebensdauer von mindestens vier Jahrzehnten vorweisen sollen.
Die polymeren Verkapselungs- und Rückseitenfolien in Solarmodulen tragen maßgeblich zu deren Effizienz, Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit bei. Die Folien schützen die verschalteten Solarzellen vor Umwelteinflüssen wie Regen und Feuchtigkeit, Oxidierung und UV-Bestrahlung sowie vor mechanischer Beanspruchung und chemischen Verunreinigungen und müssen einige Anforderungen erfüllen.
Neue Entwicklungen im Bereich Solarmodulfolien konzentrieren sich auf die Langlebigkeit der Module, ihre Widerstandsfähigkeit und die Kostenoptimierung. Hier setzt das jetzt gestartete Projekt »Folie40« an. Das Konsortium aus Folien- und Modulherstellern und Forschungseinrichtungen verfolgt das Ziel, gemeinsam neuartige Verkapselungs- und Rückseitenfolien für PV-Module mit einer Lebensdauer von mindestens 40 Jahren zu entwickeln. Aktuell geben Hersteller von Photovoltaik-Modulen eine Leistungsgarantie von 25 Jahren auf 80 Prozent der Ausgangsleistung.
»Auf dem Weg zur energetischen Unabhängigkeit in den kommenden Jahren werden circa 40 Millionen neue PV-Module pro Jahr benötigt – eine Vervierfachung des bisherigen Zuwuchses. Diese angestrebte Dimension stellt die PV-Branche aktuell mit Blick auf die Ressourcenknappheit vor Hindernisse und setzt deshalb eine effiziente und nachhaltige Ressourcennutzung sowie eine verbesserte PV-Modulqualität mit hoher Lebensdauer voraus«, erklärt Dr. Anton Mordvinkin, Teamleiter »Polymercharakterisierung und -bewertung« in der Gruppe »Materialanalytik« am Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP. Hierbei könnten funktionsangepasste Polymerfolien einen entscheidenden Beitrag leisten. Denn es seien sehr oft die Polymerfolienbestandteile des PV-Moduls, die dessen Lebensdauer limitieren.
Das Fraunhofer CSP bringt im Projekt seine Kompetenzen im Bereich Polymeranalytik und Polymerbewertung ein und bearbeitet Fragen, die zum Verständnis der Materialveränderungen bei realistischen Betriebsbedingungen beitragen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler führen hierzu Bewitterungstests mit variierenden Stressparametern systematisch durch, die mit Ergebnissen der Freibewitterung korreliert werden.
Zudem wollen sie eine Benchmark-Materialien-Datenbank für die Identifizierung der relevanten Materialeigenschaften für die erhöhte Lebensdauer schaffen. So können Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen Folienmaterialformulierung, Materialkombinationen, Materialalterung und Umweltbedingungen gezogen werden und somit eine für den Einsatzort spezifische Betriebsdauervorhersage möglich werden.
Zum Konsortium des Projekts »Folie40« gehören Folienwerk Wolfen, Meyer Burger (Industries), Aluminium Féron, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Hochschule Anhalt.
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