LEDs bringen Sonnenlicht ins Labor
Leistungsmessung an Solarmodulen mithilfe eines LED-basierten Sonnensimulators
Solarmodule sind die entscheidenden Bauteile jeder Photovoltaikanlage. Bei der Planung einer neuen Solaranlage stehen eine Vielzahl von Modulvarianten zur Verfügung, die sich je nach Herstellungsprozess in Preis und zu erwartendem Ertrag unterscheiden. Realitätsnahe Bedingungen und geringe Unsicherheiten bei der Leistungsbestimmung von Solarmodulen helfen Herstellern und Projektierern bei der Wahl des für den Standort der Anlage am besten geeigneten Moduls und ermöglichen so eine höhere Planungssicherheit.
Derzeit bietet die PTB im Bereich der Photovoltaik maßgeblich Kalibrierleistungen für (2 × 2) cm² große Referenzsolarzellen an. Das Produktportfolio soll in Zukunft auf Messungen an bis zu (2 × 1) m² großen Solarmodulen erweitert werden. Der LED-basierte Sonnensimulator ist dabei ein wichtiger Baustein in dieser Strategie. Er vereint 16 320 Hochleistungs- LEDs zu einer leistungsstarken Lichteinheit, die die gewünschte Fläche mit Licht der Helligkeit und spektralen Zusammensetzung der Mittagssonne ausleuchten kann. Im Simulator sind 18 verschiedenfarbige LED-Typen mit Emissionsspektren von 370 nm (Ultraviolett) bis 1100 nm (nahes Infrarot) verbaut, die sich individuell einstellen lassen. Kombiniert man unterschiedliche LED-Farben, lassen sich zusätzlich zu dem in der Photovoltaik üblichen Normspektrum eine Vielzahl von Strahlungsbedingungen nachstellen, denen Solarmodule auch im Freien ausgesetzt werden.
Damit können an der PTB Messabläufe entwickelt werden, die eine realitätsnähere Ertragsbewertung von Solarmodulen ermöglichen. Denn sowohl Bewölkung als auch Sonnenhöhe verändern die auf ein Solarmodul eintreffende Sonnenstrahlung erheblich – diese Variation lässt sich mit dem Sonnensimulator nachstellen. Die Messungen ermöglichen damit die Erstellung von präziseren Ertragsprognosen neuer Photovoltaikanlagen.
Ansprechpartner:
Stefan Riechelmann
Fachbereich 4.5
Angewandte Radiometrie
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