Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Zellverbindungen

Neuartige Photovoltaik-Module werden zunehmend komplexer in Bezug auf Busbars und Verbindungsstellen. Dünnere Zellverbindungen und der Wechsel von Flach- zu Runddrähten machen bisherige zweidimensionale Vereinfachungen in der mechanischen Simulation unzulässig, da nun auch zuvor unberücksichtigte Bereiche von Biegungen betroffen sind.

Die Reduzierung von Schwermetallen erfordert die Substitution von Blei in Lötverbindungen, was alternative bleifreie Lote und leitfähige Klebstoffe wichtiger macht. Gleichzeitig führen alternative Materialien für Leichtbaumodule ohne Glas zu erhöhter Belastung der Zellverbindungen durch große Ausdehnungsunterschiede.

Thermo-mechanische Lasten, verursacht durch Temperaturänderungen, sind ein wesentlicher Aspekt der PV-Modul-Entwicklung. Die Kenntnis der Modultemperaturen an verschiedenen Standorten, abhängig von Umgebungsparametern und Modulaufbau, ist entscheidend für die „Mission Profile“ des Moduls.

Die erweiterte Aufbereitung von Wetterdaten spielt eine entscheidende Rolle bei der Erstellung von Lastprofilen zur Bewertung der thermomechanischen Ermüdung von Photovoltaik-Modulen. Durch präzisere Wetterdaten kann die Belastung der Module genauer vorhergesagt und besser verstanden werden.

Um den komplexen Anforderungen gerecht zu werden, wird die Weiterentwicklung bestehender Simulationsmodelle vorangetrieben, insbesondere um die Nachbildung von Runddrähten realistischer abzubilden. Dies ist notwendig, da die runden Drähte ein verändertes mechanisches Verhalten aufweisen, das in bisherigen Modellen nicht vollständig erfasst wird.

Darüber hinaus wird der Einfluss neuer Materialien und Materialkombinationen auf die Zuverlässigkeit der Zellverbindungen intensiv analysiert. Diese Untersuchungen sind besonders wichtig, da die Einführung neuer Werkstoffe die mechanischen Eigenschaften der Module verändern kann, was direkte Auswirkungen auf deren Langzeitstabilität und Funktionsfähigkeit hat.