Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP

Die Energieerzeugung durch Nutzung von Sonnenenergie erfährt besonders in ariden, sonnenreichen Regionen ein starkes Wachstum. Wegen hoher Staubkonzentrationen in der Luft kommt es jedoch gerade in diesen Breiten zur Verschmutzung von Oberflächen. Der Effekt wird bezogen auf PV-Module als »Soiling« bezeichnet. Der relative Leistungsverlust aufgrund von Soiling auf PV-Modulen kann mehr als 1 % pro Tag betragen, bei CSP (Concentrating Solar Power) ist der Effekt sogar noch 3-5 mal höher.

Damit es bei Solarenergieanlagen nicht zu übermäßigen Leistungsverlusten durch Abschattung beziehungsweise Reflexion des einfallenden Lichts kommt, müssen deren Oberflächen regelmäßig manuell oder maschinell gereinigt werden. Dies führt zu erheblichen Kosten durch zusätzliche Wartungstätigkeiten, aber auch zu sich stetig verschlechterten Oberflächeneigenschaften durch »Abrasion«. Abrasion stellt den stetigen Materialverlust, z.B. an einer funktionellen (anti-reflection und anti-soiling) Oberfläche eines PV-Moduls durch schleifende, rollende, kratzende, chemische und thermische Beanspruchung dar.

Unsere Leistungen

Soilingtests im Labor

• Realistische Simulation von Staubdeposition auf Solarglas
  
• Standardisierte Testverfahren nach VDI 3956-1
• Einstellbare Umweltbedingungen

Outdoor-Soilingtests

• Kooperationsnetzwerk für Tests in Wüstengebieten
• Speziell entwickelter Testaufbau für Soiling

Abrasionstests

• Prüfen der Abrasionsbeständigkeit von Beschichtungen (Anti-Soiling Coating ASC und Anti-Reflective Coating ARC) auf kleinen und großen Formaten
• Bewertung des Schädigungspotenzials anwenderspezifischer Reinigungsparameter und -materialien (Bürsten etc.).
• Optische Charakterisierung beanspruchter Oberflächen und Kratzer

Detaillierte Diagnostik

• Untersuchung von Mikro- und Nano-Strukturen (SEM, FIB, TEM; EDX) zur Root Cause Analysis von Partikeladhäsion
  
• Bestimmung umfassender Oberflächeneigenschaften (LiMi, Kontaktwinkel, UV VIS NIR Spektroskopie, FTIR,…)