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48,80 €
ISBN 978-3-8440-1607-9
Paperback
164 Seiten
92 Abbildungen
243 g
21 x 14,8 cm
Deutsch
Dissertation
Januar 2013
Jochen Wirth
Vergleich des Alterungsverhaltens verschiedener Dünnschichttechnologien in Photovoltaikmodulen
Das Photovoltaikmodul tritt als Marktprodukt für Photovoltaik Systeme auf, für welches Hersteller eine Gebrauchsdauer von meist 20 oder 25 Jahren garantieren. Dabei garantiert der Hersteller in der Regel eine Leistung von 80% der ursprünglichen Nennleistung während der garantierten Gebrauchsdauer. Über einen solch langen Zeitraum ist es nicht möglich, die Gebrauchsdauer limitierender Degradationsprozesse vor der Markteinführung zu analysieren. Daher werden Experimente durchgeführt, bei welchen diese Prozesse beschleunigt ablaufen. Für diese Beschleunigungen gibt es jedoch auch Begrenzungen und keinen zweifelsfreien Nachweis von deren Äquivalenz zu den im natürlichen Gebrauch ablaufenden Degradationsprozessen. Daher bietet sich als ein alternativer Ansatz eine Modellierung dieser Vorgänge an. Auf diese Weise können Simulationen von langzeitigem Alterungsverhalten Aufschlüsse über die Degradationsprozesse unter verschiedenen Voraussetzungen geben. Ein Fokus wird dabei auf Module, die auf Dünnschichttechnologien wie amorphes Si, CdTe, µc-Si oder CIS basieren, gesetzt. Ziel der Arbeit ist es, Informationen über die relative Leistungsdegradation von Dünnschichtphotovoltaikmodulen zu erhalten. Dazu sollen phänomenologische Modellierungen der Leistungsdegradation über lange Zeiträume durchgeführt werden, welche auf Klima-Zeitreihen von verschiedenen Orten unterschiedlicher Klimata basieren. Hierzu ist es notwendig, die zur Modellierung benötigten Koeffizienten zu bestimmen. Dies ist möglich über die Auswertung von Innenbewitterungsprozessen, bei denen in der Natur stattfindende Prozesse in beschleunigter Form ablaufen. Um den Realitätsgehalt von Simulationsergebnissen herauszufinden, sind experimentelle Validierungen der Ergebnisse notwendig. Mit den langzeitigen Außenbewitterungen von Dünnschichtphotovoltaikmodulen wird eine solche Validierung durchgeführt.
Schlagwörter: Solarenergie; Photovoltaik; Gebrauchsdaueranalyse; Umweltsimulation; Zuverlässigkeit; natürliche und beschleunigte Bewitterung; Modellierung der Leistungsdegradation; Klimadaten
Schriftenreihe der Reiner Lemoine-Stiftung
Herausgegeben von Reiner Lemoine-Stiftung, Neuss
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