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Forschungsziel: Ziel des Vorhabens war es, eine Entwicklung eines neuen innovativen und kostengünstigen Produktionsverfahrens durchzuführen. Mit Hilfe dessen sollen flexible Solarmodule auf CIGSe-Zellbasis mittels Durchlauflamination ohne Längenbegrenzung hergestellt werden. Derzeit wird die Größe von Solarmodulen durch die erforderlichen Vakuumkammern auf ca. 4 m Länge begrenzt und deren Einsatz auf Dächern damit eingeschränkt. Das im Grundsatz bekannte Durchlauflaminatverfahren soll so weiterentwickelt werden, dass eine Falten- und Blasenfreie Lamination garantiert und damit die hohen Anforderungen an Lebensdauer und Grid Parity (Gleichwertigkeit zum konventionell erzeugten Strom) erfüllt werden. Damit werden die Einsatzmöglichkeiten von Solarzellen um zahlreiche, vorwiegend industrielle Dachflächen erweitert, die nur geringe zusätzliche Dachlast erlauben. Durch den Verzicht auf die Fertigung unter Vakuum soll das Verfahren kostengünstiger als bisher bekannte sein. Das Problem der Wasserdampfsperre soll durch eine separate Barriereschicht gelöst werden. Später sollen die Solarmodulfolien direkt in die Dachmaterialien integriert werden, wodurch der Installationsaufwand weiter reduziert wird. Zielmärkte sind Hersteller von Dachmaterialien sowie Bauunternehmen, Photovoltaikgroßhändler und Projektanbieter.
Dr. Klaus Schlemper +49 3361 37558-00
k.schlemper@pvflex.de
Dipl.-Ing. Roland Heintz
+49 721 608-25136
roland.heintz@kit.edu
Die Zielstellung des Vorhabens war es, ein neuartiges Verfahren zu validieren, um mit Hilfe einer Durchlauflamination Solarmodule erheblich kostengünstiger herzustellen. Die wesentliche Herausforderung im Projekt bestand darin, die verschiedenen Schichten eines Solarmoduls zu einem dauerhaften und blasenfreien Verbund ohne Vakuum oder Einwirkung großer Kräfte zu bewerkstelligen. Üblicherweise werden die Module mittels kostenintensiver Vakuumlamination hergestellt. Großer Nachteil neben den hohen Kosten ist zudem die Größenbeschränkung der Solarbahnen auf ca. 4 m, da eine Vakuumkammer keine größeren Fertigungslängen zulässt. Insbesondere bei großen Industriedächern, die nur geringe Dachlasten aufgrund der großen Lauflängen besitzen, sind kurze Solarbahnen von großem Nachteil bei der Montage.
Es galt darum die Vakuumlamination für flexible Solarzellen durch ein anderes Laminationsverfahren zu ersetzen, welches ebenso in der Lage ist die verschiedenen Bahnen mit hohem Qualitätsanspruch und ohne schädlichen Lufteinschluss zusammenzubringen. Zudem sollten verschiedene Materialien mit betrachtet werden, die eine funktionelle Nutzung als Dachmaterialien wie Folien oder Bitumendachbahnen als Trägermaterial erlauben und eine Funktionelle Integration erlauben.
Verwertung
Die flexiblen Solarmodule werden zukünftig direkt mit den Dachmaterialien (Folien, Bitumendachbahnen, Metallelementen) verklebt und auf Dächer, vorzugsweise Industriedächer aufgebracht. Dafür ist eine Länge von mindestens 6 Meter erstrebenswert. Nach Erreichen des Projektziels sollen der Bauindustrie Solarmodule dieser Länge, die alle erforderlichen Normen erfüllen, angeboten werden. Diese sollen mit sehr geringem Aufwand installiert werden können. Damit erschließen sich neue Einsatzfelder für Solartechnik auf Dachflächen, hauptsächlich Industriedächern, die nur geringe zusätzliche Dachlasten erlauben. Es sind 3 parallele Absatzkanäle vorgesehen: Der größte Teil wird direkt an die Dachmaterialienhersteller gehen, die zweite Gruppe bilden Großhändler von Photovoltaikanlagen und schließlich werden über Architekten und Projektplaner im Bereich regenerativer Energien Endanwender erreicht.
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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