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Solarmodule

Arbeitsgruppe 4.53

Profil

In der 2018 gegründeten Arbeitsgruppe Solarmodule werden derzeit Kalibriermethoden für die primäre und sekundäre Kalibrierung von Solarmodulen aufgebaut. Elektrische Eigenschaften wie die Strom-Spannungs-Kennlinie, offene Klemmspannung (Voc), Kurzschlussstrom (Isc) und maximaler Leistungspunkt (Pmpp) von Solarmodulen können bei Standardtestbedingungen (STC) an einem LED-Dauerlicht Sonnensimulator vermessen werden. Mit dem LED-Sonnensimulator können zudem in Kombination mit einer Temperaturprüfkammer Bestrahlungsstärke- und temperaturabhängige Messungen durchgeführt werden, so dass die Leistungs-Matrix eines Solarmoduls nach IEC 61853-1 ermittelt werden kann. Durch individuelle Variation des LED-Lichts kann außerdem die spektrale Empfindlichkeit an 18 Stützstellen zwischen 370 nm und 1050 nm ermittelt werden. Die Labormessung ist eine Sekundärmessung, die auf Referenzsolarzellen der Arbeitsgruppe 4.52 Solarzellen rückgeführt wird.

 

Abbildung 1: LED-basierter Dauerlicht Sonnensimulator für Solarmodule. Mit insgesamt 18 verschiedenen und individuell einstellbaren Farben lässt sich das Sonnenspektrum zwischen 370 nm und 1100 nm nachbilden.

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Forschung/Entwicklung

Neben dem Labormessplatz befinden sich mehrere ergänzende Freifeldmessplätze im Rahmen von Forschungsprojekten im Aufbau, die zusätzlich zu den elektrischen Parametern des Labormessplatzes die Messung der Windabhängigkeit und der Winkelabhängigkeit von Solarmodulen ermöglichen. Dies bietet unseren Kunden die Möglichkeit in Zukunft eine vollumfängliche Kalibrierung von Modulen nach der Energy Rating Normreihe IEC 61853 durchführen zu lassen. Außerdem beschäftigen wir uns mit pränormativer Forschung unter anderem zur Abschattung von Solarmodulen, untersuchen die Möglichkeiten von Laserlicht zur besseren Charakterisierung von Prüflingen und entwickeln Messmethoden zur genauen Charakterisierung von Sonnensimulatoren, um möglichst geringe Messunsicherheiten realisieren zu können. Ein großes laufendes BMWi-Vorhaben umfasst die Umrüstung des bestehenden Sonnensimulators zu einem bifazialen Messbetrieb mit beidseitigen Lichtquellen und den Aufbau eines Messplatzes zur primären Rückführung von Solarmodulen durch Freifeldmessungen bei Sonnenlicht.

Laufende Projekte:

  • Metro-PV: 19ENG01 „Metrology for emerging PV applications” https://www.metro-pv.ptb.de
  • MetroKomPV: Aufbau eines Metrologie-Kompetenzzentrums Photovoltaik für die präzise Bestimmung und Validierung des Normjahresertrags photovoltaischer Anlagen
  • PV-Enerate: 16ENG02 „Advanced PV Energy Rating” https://www.pv-enerate.ptb.de

 


Abbildung 2: Neubau der Arbeitsgruppe Solarmodule für einen Messplatz zur primären Rückführung durch Sonnenstrahlung.

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Dienstleistungen

Unser Portfolio befindet sich zurzeit im Aufbau, wir stehen aber bereits für Sonderkalibrierungen der oben genannten Moduleigenschaften als auch für bilaterale Vergleiche zur Verfügung.

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Informationen

Arbeitsgruppenleiter
Dr. Stefan Riechelmann
Telefon: (0531) 592-4149
E-Mail: stefan.riechelmann(at)ptb.de


Anschrift

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig

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