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Auslegung und Umsetzung eines messtechnischen Aufbaus zur Langzeitvermessung von bifazialen Photovoltaikmodulen

  • Bifaziale Photovoltaikmodule werden durch ihre höhere Leistung, bezogen auf den Flächenbedarf immer attraktiver. Die meisten der bislang hergestellten Photovoltaik Module sind Monofazial ausgeführtund schöpfen damit nicht ihr vollständiges Potential aus. Weiterhin bestehen die konventionell hergestelltenPhotovoltaik(PV) Module aus einem Verbund aus Glas und Kunststoff sowie verschiedenenBifaziale Photovoltaikmodule werden durch ihre höhere Leistung, bezogen auf den Flächenbedarf immer attraktiver. Die meisten der bislang hergestellten Photovoltaik Module sind Monofazial ausgeführtund schöpfen damit nicht ihr vollständiges Potential aus. Weiterhin bestehen die konventionell hergestelltenPhotovoltaik(PV) Module aus einem Verbund aus Glas und Kunststoff sowie verschiedenen Metallen, was die Entsorgung oder ein Recycling kostenaufwendig und kompliziert gestaltet. Die Firma Apollon greift diese Punkte auf und versucht, beides in dem NICE-Modul(Siehe Anhang 12.1)zu vereinen,nämlich ein bifaziales Modul, bei dem die PV-Zellen zwischen zwei Glasplatten, anstelle von zwei Kunststoffen eingespannt werden. Die Hochschule Offenburg ist F&E-Partner der Firma Apollon und betreibt ein kleines Labor zur Herstellung von NICE-Modulen. Zu Testzwecken werden diese der Witterung ausgesetzt und so der Energieertrag,sowie deren Lebensdauer unter geltenden Witterungsbedingungen ermittelt. In der Masterarbeit von Benjamin Smith[1]stellte sich heraus, dass sich bei den Modulen nach weniger als zwei Wochen im Freien die Klebefläche zwischen den Glasplatten löste. Somit fielen die Module beim Witterungstest unter realen Bedingungen durch.Im Anschluss an die Arbeit von Benjamin Smith besteht diese Arbeit darin,einen Außenteststand zu konzipieren und aufzubauen, um das in Zwischenzeit neu entworfene Klebe-konzept, welches einem TC 50 Test standhielt, auf die Lebensdauer im Freien und das PV Modul selbst auf den elektrischen Ertrag zu untersuchen. Für den elektrischen Ertrag werden Strom-und Spannungsverlauf aufgezeichnet. Außerdem musste für eine Charakterisierung der Module die Bestrahlungsstärke,der Temperaturverlauf, sowie die Inho-mogenität der Bestrahlungsstärke auf der Rückseite und die Windgeschwindigkeit ermittelt werden. Um eine Alterung des Modulwechselrichters auszuschließen, werden speziell dafür die Wechselspannung und Leistung auf der Ausgangsseite des Modulwechselrichters aufgezeichnet. Sämtliche modulrelevanten Messwerte werden im 3-5 s Intervall abgespeichert und sind auf einem Webserver sowie für eine spätere Datenanalyse als .csv Datei abrufbar. Somit eignet sich die Messeinrichtung lediglich für eine Bilanzierung,nicht aber für eine Leistungsmessung. Für den Außenteststand musste eine Unterkonstruktion, geeignet für bifaziale Module entworfen und aufgebaut werden. Die Konstruktion ist vollständig aufgebaut. Das Messsystem wurde auf deren Funktion erfolgreich geprüft und steht bis auf die Strahlungsinhomogenitätsmessung im Technikum am Campus Nord der Hochschule Offenburg bereit zur Inbetriebnahme.show moreshow less

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Metadaten
Author:Claudius Walter
Creating Corporation:Hochschule Offenburg
Contributing Corporation:Hochschule Offenburg
Year of Publication:2021
Date of first Publication:2021/02/28
Page Number:XIV, 102, [9]
Language:German
GND Keyword:Fotovoltaik
Tag:bifazial
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Advisor:Daniel Kray, Jesus Salazar da Costa Fernandes
Document Type:Bachelor Thesis
Institutes:Abschlussarbeiten / Bachelor-Studiengänge / MA
Open Access:Zugriffsbeschränkt
Release Date:2021/07/09
Licence (German):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International