Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Fraunhofer ISE hat eine neue Generation von Referenzzellen entwickelt

08.09.2015

Optimierter Aufbau ermöglicht die Kalibrierung des erweiterten Infrarotspektrums

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben eine neue Version von Referenzzellen für die Kalibrierung von Solarzellen entwickelt. Im Kalibrierlabor des Instituts wurde ein neuer Zelltyp auf Basis von negativ leitendem Siliciummaterial (n-Typ) integriert und gleichzeitig der Aufbau der Referenzzelle optimiert.


Neue Referenzzelle des Fraunhofer ISE entwickelt nach den internationalen Standards der World PV Scale (WPVS).

© Fraunhofer ISE


Spektrale Empfindlichkeit (Relative Spectral Response) verschiedener Referenzzellen im Vergleich mit dem neuen Typ (HOQ IR-ext.).

© Fraunhofer ISE

Für die Kalibrierung unterschiedlicher Solarzellentypen kann die spektrale Empfindlichkeit der Referenzzelle durch optische Filter präzise angepasst werden und somit die Messunsicherheit deutlich reduziert werden.

Die neue Version der Referenzzellen erfüllt alle internationalen Standards (World PV Scale und IEC 60904-2). Vor allem Prüflabors, Zell- und Modulhersteller können mit der neuen Zelle die Qualität ihrer Messungen deutlich erhöhen. Auch die exakte Messung der solaren Einstrahlung im Feld ist mit der Outdoorversion der Zelle möglich.

Je präziser die Einstrahlung bestimmt werden kann, desto genauer lässt sich die Performance von PV-Kraftwerken ermitteln. Die Kalibrierlabors des Fraunhofer ISE – CalLab PV Cells und CalLab PV Modules – vermessen seit vielen Jahren für internationale Kunden verschiedene Typen von Solarzellen und PV-Modulen gemäß internationaler Normen.

Das Fraunhofer ISE bietet auch weltweit anerkannte Dienstleistungen für die Ertragsprognose und das Monitoring von PV-Kraftwerken an. Die Entwicklung von Referenzzellen für In- und Outdoormessungen wurde in den vergangenen 15 Jahren ebenfalls vorangetrieben, die fachliche Beratung von Kunden – Prüflabors und Anlagenbetreibern – ausgebaut.

Mit ihrem jüngsten Entwicklungserfolg konnten die Freiburger Wissenschaftler ihre am Markt etablierten Referenzzellen nochmals verbessern und eine neue Version von Referenzzellen nach dem World PV Scale Standard (WPVS) auf den Markt bringen.

»Für unsere neue Version von WPVS-Referenzzellen haben wir den inneren Aufbau komplett verändert«, so Stefan Brachmann vom Fraunhofer ISE. »Die Referenzzellen wurden in Hinblick auf Linearität, Stabilität, Homogenität und Dauerhaftigkeit optimiert«.

Erstmals haben die Freiburger Forscher eine Siliciumsolarzelle aus n-Typ Material integriert, die eine deutliche Erweiterung der spektralen Empfindlichkeit (siehe Grafik) im Vergleich zu den weiterhin erhältlichen p-Typ Referenzzellen bedeutet. Die neue Referenzzelle empfiehlt sich daher besonders zur Kalibrierung von ebenfalls auf n-Typ basierenden neuen Solarzellen und Modulen, die im Infraroten eine bessere spektrale Empfindlichkeit besitzen als die bisherigen auf p-Typ basierenden Referenzzellen.

Die thermische Ankopplung von Zelle und Gehäuse wurde ebenfalls verbessert, wodurch sich ein kleinerer Temperaturgradient zwischen Solarzelle und Referenzzellengehäuse ergibt. In Kombination mit optischen Filtern kann die neue Referenzelle für die Kalibrierung unterschiedlicher Solarzellentechnologien angepasst werden. Die genaue Anwendungsempfehlung stellt das Institut auf seiner Internetseite https://www.ise.fraunhofer.de/de/servicebereiche/callab/wpvs-referenzzellen zur Verfügung.

Um die neue Version der WPVS-Referenzzellen zu realisieren, haben am Fraunhofer ISE Teams im Bereich der Solarzellenentwicklung und der Kalibrierung zusammengearbeitet. Sowohl die Herstellung der n-Typ Solarzellen als auch deren Kalibrierung werden unter einem Dach durchgeführt.

Die Gehäuseintegration erfolgt in bewährter Zusammenarbeit mit langjährigen Zulieferern. Der komplette Entstehungszyklus der Referenzzellen kann somit zurückverfolgt werden. Dieser Prozess erhöht die Zuverlässigkeit und die Qualität der Produkte.

An der Umsetzung der neuen Version der WPVS-Referenzzellen waren neben den Kalibrierlabors CalLab PV Cells und CalLab PV Modules auch Wissenschaftler des Fraunhofer ISE beteiligt, die sich mit der Entwicklung und Charakterisierung von Solarzellen beschäftigen, insbesondere Material- und Zellanalyse.

Weitere Informationen:

http://www.ise.fraunhofer.de

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Zukünftige Informationstechnologien: Wärmetransport auf der Nanoskala unter die Lupe genommen
21.08.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Superauflösende Mikroskopie - Neue Markierungssonden im Nanomaßstab
21.08.2018 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Dialog an Deck, Science Slam und Pong-Battle

21.08.2018 | Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zukünftige Informationstechnologien: Wärmetransport auf der Nanoskala unter die Lupe genommen

21.08.2018 | Physik Astronomie

Bedeutung des „Ozeanwetters“ für Ökosysteme

21.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Auf dem Weg zur personalisierten Medizin

21.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics