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Gerade jetzt im Winter sieht man es vielerorts: Vereiste oder mit Schnee bedeckte Solarmodule. Aber auch Verschmutzungen, die insbesondere an stark befahrenen Verkehrsadern, in Industriegebieten oder im Umfeld landwirtschaftlicher Anlagen nicht unerheblich sind, mindern die Effizienz und den Ertrag der Photovoltaik-Anlagen.
Die Forschenden von INNOVENT e.V. haben bereits vor mehreren Jahren gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein Verfahren entwickelt, welches in einfacher Weise die Reinigung und funktionale Oberflächenversiegelung bereits installierter Solarmodule ermöglicht.
Nanostrukturierte Siliciumoxidschichten für höchste Effizienz
Das Forscherteam von INNOVENT e.V. hat eine innovative Lösung entwickelt, die auf der Abscheidung nanostrukturierter Siliciumoxidschichten (SiOx) unter Normalbedingungen, also Atmosphärendruck, basiert. Diese Schichten werden durch ein patentiertes, mobil anwendbares, Verfahren erzeugt. Diese Verfahren ist zweistufig und beginnt mit einer klassischen Reinigung der Moduloberflächen mit einem mobilen Gerät. Der Clou dabei ist, dass dieses Gerät die notwendige Technik für die zweite Verfahrensstufe integriert hat. Dazu wird mittels Flammenpyrolyse eine nanoskalige SiOx-Schicht an den Oberflächen abgeschieden. Eine alternative Lösung für besonders empfindliche Kunststoffoberflächen ist der Einsatz einer Atmosphärendruck-Plasmaquelle anstelle des Gasbrenners.
In beiden Fällen wird durch die chemische Umsetzung einfach zu handhabender Vorläufersubstanzen eine funktionale Nanoschicht aus SiOx erzeugt, mit der zwei grundsätzliche Effekte erzielt werden.
- Eine dauerhaft erhöhte Energieeffizienz durch die bessere Ausnutzung des einfallenden Sonnenlichts aufgrund einer verminderten Streulichtreflexion. Je nach Art und Material des Moduls werden durch diesen Effekt bis zu 3% mehr Energie eingekoppelt. Der Effekt ist nachhaltig und beständig gegenüber normalen Umwelteinflüssen.
- Eine Reduzierung der Anhaftung von Staubpartikeln und Schmutzfilmen, so dass diese durch Regen auf geneigt angeordneten Modulen leichter abgespült werden können. Dieser Effekt bewirkt auch eine verzögerte Eisbildung bzw. das schnellere Abtauen. Schneeablagerungen gleiten auf schrägstehenden Modulen schneller ab als auf unbehandelten Vergleichsmodulen.
Beide Effekte zusammen genommen erhöhen die Energieausbeute über einen längeren Zeitraum gegenüber unbehandelten Anlagen. In einem Außenbewitterungstest auf den Kanarischen Inseln über einen Zeitraum von 6 Monaten im Winterhalbjahr konnten mehr als 6,5% zusätzlicher Energie aus behandelten Modulen im Vergleich zu unbehandelten gewonnen werden.
Über INNOVENT
Die Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. analysiert, forscht und entwickelt seit über 30 Jahren in den Bereichen Oberflächentechnik, Magnetisch-Optische Systeme, Biomaterialien und Analytik. Das Institut aus Jena beschäftigt etwa 130 Mitarbeiter, leitet verschiedene Netzwerke und führt bundesweit Fachtagungen durch. INNOVENT ist Gründungsmitglied der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse.
Wissenschaftliche Ansprechpartner
INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena, Prüssingstraße 27B 07745 Jena
Dr. Bernd Grünler
E-Mail: b.gruenler@innovent-jena.de
Dr. Andreas Heft
E-Mail: a.heft@innovent-jena.de
Effizienzsteigerung bereits installierter Solarmodule durch Reinigung und funktionale Oberflächenver ...
ShanonofArtsyFartsyPhotos von Getty Images
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Energy, Environment / ecology, Materials sciences, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
Effizienzsteigerung bereits installierter Solarmodule durch Reinigung und funktionale Oberflächenver ...
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