Silicon-Based Modules
Über
Forschungsthemen

Modulentwicklung

Einer der kritischen Prozesse in der PV-Herstellung ist die Laminierung der Module. Die Arbeit in unserem Modulteam kann in zwei Teile unterteilt werden. Der eine Teil ist die Verschaltung der Solarzellen. Die Zellen werden zunächst auf unterschiedliche Weise zu Strings verschaltet, von fünf Busbars bis hin zu Multi-Drähten. Dabei können die Solarzellen volle, halbe oder drittel Größe haben. Dann werden die Solarzellencluster mit Ribbons zu einem PV-Modul zusammengefügt. Der andere Teil ist die Vakuumlaminierung, mit der die Langlebigkeit des Solarmoduls erreicht wird, damit es unterschiedlichen Wetterbedingungen standhalten kann. Bei diesem Verfahren werden sowohl vernetzende als auch thermoplastische Polymer-Verkapselungsmaterialien, darunter EVA, POE und TPO, bewertet. Es wurden verschiedene Größen von Modulen eingekapselt, von Einzelmodulen über Mini-Module bis hin zu kommerziellen Modulen mit Strukturen wie Doppelglas, Glas/Rückseitenfolie, Vorder-/Rückseitenfolie. Energieumwandlungswirkungsgrade von mehr als 23 % auf einer aktiven Modulfläche von 243,36 cm² werden im Jahr 2020 erreicht.
Ein weiteres Thema ist das leichte, flexible Modul. Durch den Verzicht auf eine gläserne Modulstruktur kann eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender Leistung erreicht werden. Dies erweitert die Vielfalt der Anwendungen, die für schwere Siliziummodule ungeeignet sind und bei denen keine zusätzlichen Lasten bei der Installation getragen werden müssen, wie z. B. die Integration von PV auf der gekrümmten Oberfläche von Fahrzeugen (VIPV) und von Gebäuden (BIPV) sowie die Anwendung von schwimmender PV.
Teammitglieder
Forschungseinrichtungen / Anlagen
Publikationen
Aktuelle Publikationen
- K. Zhang, A. Lambertz, K. Dzięcioł, K. Bittkau, R. Zhang, Y. Liu, A. Gerber, H. Gattermann, R.-A. Eichel, U. Rau, C. Brabec, K. Ding, "Towards integrated photovoltaic applications: Lightweight silicon heterojunction solar modules with different encapsulation materials and their damp heat stability", Applied Energy 400, 126570 (2025).
- Y. Liu, I. M. Peters, K. Ding, B. Pieters, K. Bittkau, U. Rau, M. I. Yacouba, H. Gattermann, V. Lauterbach, A. Lambertz, "Silver reduction through direct wire bonding for Silicon Heterojunction solar cells", Solar Energy Materials & Solar Cells 282, 113412 (2025).