Vorlesung 9-14

Gebäude integrierte Photovoltaik

-> z.B. PV als Hauswand, Glas-Glas-Module als Dach etc.

-> Ersetzen Gebäudekomponenten

Inspiriert vom Morpho Schmetterling:

Quasi Texturierte Glasoberfläche, um Reflexionen zu vermeiden.

“eine photonische Struktur, bei der eine Interferenzschicht so mit einem geometrisch strukturierten Substrat kombiniert wird, dass sich ein schmalbandiger Reflexionspeak ergibt, der nur eine bestimmte Farbe reflektiert und das restliche Sonnenlicht quasi ungestört passieren lässt”

Gebäudeintegrierte PV mit designorientiertem Gebäude (Druck von Ziegelbausteinen z.B., um das Haus “echt” wirken zu lassen)

-> Verluste hängen dabei von der Deckung des Drucks ab

• Bei bedruckten BIPV sind mit Verlusten zu rechnen

Hoher Reflexionsverlust -> geringerer Wirkungsgrad

Absorption von wenigen nm

In der Landwirtschaft z.B. für Gewächshäuser angewendet, da blaues/rotes Licht für Photosynthese durchgelassen wird

• Bifaziale PV involviert mehr Simulationsparameter als monofaziale PV (z.B. Albedo)

• Exakte Simulation von bifazialer PV wird bei steigendem Marktanteil immer wichtiger

Rohglasherstellung:

• Schmelzen

• Glasbildung

• Erster Schneideschritt

Verarbeitung von Glas:

• Schneiden

• Schleifen

• AR-Schicht

• Härten

1. Floatverfahren

2. Walzglasverfahren

   
   

1. Laden der Glasscheiben (aus Walzglas- oder Floatglasproduktion) in die Vorspannanlage

2. Schneidetisch, wo die gewünschte Größe geschnitten wird

3. Glas wird geschliffen

4. Glaswaschmaschine (Glaspartikel werden entfernt)

5. AR-Schicht wird durch sprühen oder Walzen aufgebracht

6. Ofen (650°C aufheizung)

7. Abkühlung (200°C/s)

8. Abpacken

Verzug der Glasscheibe (Local und Global Bow)

• Entsteht durch ungleichmäßige Erwärmung oder Abkühlung während des Vorspannprozesses

Global Bow:

-> Maximaler Abstand der gesamten Glasscheibe in vertikaler Position zu einer vertikalen Linie, die beide Kanten verbindet

Local Bow:

-> Maximaler Abstand, der in vertikaler Position auf einer kürzeren Skala von 300mm gemessen wird

IAM ist definiert als Bestrahlungsstärke in Abhängigkeit vom Einfallswinkel, die tatsächlich auf die Solarzelle trifft verglichen auf die um die Projektionsverluste korrigierte Bestrahlungsstärke bei senkrecht einfallendem Licht

-> Norm gibt an, dass Modul mit senkrecht einfallendem Licht bestrahlt wird, ist in der Anwendung selten der Fall, daher gilt hier eine Korrigierung durch IAM

Thermoplaste (die nicht vernetzen)

Elastomere (die vernetzen)

Grundlegende Aufgabe von Verkapselungsmaterial

1) Mechanischer Schutz der Solarzelle vor äußeren Einflüssen

2) El. Isolierung durch Glasscheibe/Rückwand ergänzen, da doppelte Isolierung notwendig

3) Hohe Sonnendurchlässigkeit und Feuchteschutz

Zwischen dem Brechungsindex von Silizium (n=~4) und Glas (n=~1,52).

• Negative Frontkontakt ist über den Zellverbinder mit dem positiven Rückkontakt der rechten Zelle verbunden

• Zellverbinder deckt dabei die gesamte Länge des vorderen Kontakts der linken Zelle und des Rückkontakts der rechten Zelle ab.