Best Poster Award auf EU PVSEC für das Fraunhofer CSP

Verschmutzungs-Rotationskraft-Prüfverfahren — © Fraunhofer CSP
Die Verschmutzung von Solarmodulen beim Einsatz in der Wüste reduziert den Ertrag. Besonders gefährlich ist eine Ansammlung von Staub und Sand an den Ecken und Kanten der Module.

Wie lassen sich die Verluste durch Verschmutzungen beim Einsatz von Photovoltaik-Modulen in Wüstenregionen reduzieren? Neue Lösungen für diese Frage präsentierte ein Team um Hamed Hanifi vom Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP auf der Fachtagung EU PVSEC. Der Ansatz, der auf ein innovatives Verschaltungskonzept, optimierte Zellgrößen und eine angepasste Ausrichtung der Module bei der Installation setzt, wurde mit dem Best Poster Award der Konferenz ausgezeichnet.Solarmodulen

Photovoltaik-Module können in Wüstengebieten dank der hohen Sonneneinstrahlung besonders hohe Erträge liefern. Sie leiden in dieser Umgebung aber unter anderem unter häufiger Verschmutzung durch Sand und Staub, so genanntes »Soiling«. Leistungsverluste durch Soiling können mehr als 20 Prozent pro Monat erreichen, wenn die Module nicht gereinigt werden. Darüber hinaus kann eine inhomogene Verschmutzung der Module, also eine unterschiedlich starke Ansammlung von Staub auf der Moduloberfläche, etwa durch besondere Häufung an den Ecken und Kanten der Module, zu einem totalen Leistungsverlust führen.

Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer CSP beschäftigen sich schon seit mehreren Jahren intensiv mit Anti-Soiling-Maßnahmen und haben herausgefunden: Änderungen der Größen von Solarzellen, eine angepasste elektrische Verschaltung und spezielle Montageausrichtung der Module können die Verluste durch inhomogene Verschmutzung reduzieren. »Wir haben die Leistung von drei Moduldesigns mit Voll- und Halbzellen mit unterschiedlichen Verbindungsdesigns bei unterschiedlichen inhomogenen Verschmutzungsbedingungen getestet und dabei Simulationen und Daten aus dem Experiment kombiniert. Wir konnten zeigen, dass sich die Verluste um bis zu 65 Prozent reduzieren und die Spannungsdifferenz zwischen Modulen innerhalb einer Anlage deutlich minimieren lassen«, sagt Hamed Hanifi, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer CSP und Erstautor des Posters »Novel PV module interconnection design and mounting orientation to reduce inhomogenous soiling losses in desert regions«. Weitere Autoren waren Muhammad Zahid Khan, Dr. Bengt Jäckel, Dr. Christian Hagendorf und Klemens Ilse vom Fraunhofer CSP sowie Dr. Amir Abdallah vom Qatar Energy and Environmental Research Institute (QEERI), Doha, Qatar, und Prof. Dr. Jens Schneider vom Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW.

Im Programm der EU PVSEC, die sonst an wechselnden Standorten in ganz Europa die führenden Photovoltaik-Fachleute zusammenbringt und diesmal vom 7.-11. September 2020 als Online-Event stattfand, war das Fraunhofer CSP mit drei weiteren Postern und vier Vorträgen vertreten. »Ich freue mich sehr über den Best Poster Award für unser Team. Die Auszeichnung belegt ebenso wie die anregenden Diskussionen, die wir auf der EU PVSEC zu diesem Thema geführt haben, wie wichtig Anti-Soiling-Lösungen sind, um die Potenziale erneuerbarer Energien in Wüstenregionen noch wirkungsvoller ausschöpfen zu können. Unser Ansatz hat gegenüber Beschichtungslösungen dabei den Vorteil, dass der Schutz dauerhaft erhalten bleibt und nicht nach und nach schwinden und nachlassen kann wie bei Beschichtungen, die Abrasions- und Verschleißprozessen unterliegen«, sagte Hanifi nach der Abschlusszeremonie der Konferenz.

Weiterführende Informationen zum Thema Soiling in der Photovoltaik