PV Performance Lab

Über
Im Performance-Labor des IMD-3 beschäftigen wir uns mit der elektrischen Charakterisierung von Solarzellen und Modulen unter Labor- und Feldbedingungen (I/U-Kennlinien-Monitoring) sowie mit der Leistungs-prognose mithilfe von Einstrahlungs- und Ertragsmodellen für eine Reihe von Photovoltaik (PV)-Anwendungen wie AgriPV (AgriPV-Anlage in Morschenich), Fahrzeug-integrierte PV (VIPV) und Gebäude-integrierte PV (BIPV). Da wir historisch aus einem Institut für amorphe Silizium-Halbleiter entstanden sind, verfügen wir über fundiertes Fachwissen im Bereich der Dünnschicht-Solarzellen-Charakterisierung und -Modellierung und damit auch ein weitreichendes Verständnis der Defektentstehung und deren Einfluss auf die Leistung. Dieses Wissen nutzen wir sowohl für Dünnschichttechnologien als auch für waferbasierte Solarzellen und Module.
Im Rahmen von nationalen und europäischen Projekten entwickeln wir Software-Tools, die maschinelles Lernen zur automatischen Klassifizierung von Defekten in Elektrolumineszenz (EL)-Bildern nutzen. Unser Verfahren umfasst modernste Bildvorverarbeitungstechniken, einschließlich perspektivischer Korrekturen, Slicing und Datenvervielfältigungstechniken (data Augmentation).
Ein wachsender Bereich unserer Arbeit ist der Umgang mit großen Datenmengen (Big-Data-Analyse), die auch die bildgebende Defektanalyse einschließt. Im Bereich VIPV optimieren wir Einstrahlungsmodelle unter Verwendung von Satelliten-, Google Maps-, OpenStreetMap- und Wetterdaten. Beispielsweise können wir den solaren Ertrag für ein Fahrzeug (als 3D-Objekt) auf verschiedenen Routen berechnen.
Im Rahmen des campusinternen LLEC-Projekts entwickeln und überwachen wir innovative Photovoltaik-Demonstratoren auf dem Forschungscampus in Jülich. Ziel ist es, möglichst viel PV zu wirtschaftlichen Kosten auf unserem Forschungscampus in Jülich zu installieren.
Forschungsthemen
Solarzellen und Modul-Charakterisierung, Outdoor-Monitoring, Reliability, Degradationsanalyse, Large Scale Irradiance Modeling, PV-Applikationen, Messmethodenentwicklung