Forschung für unsere Zukunft

Die Energie von morgen heute verstehen.

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EVAnetz - Inline Ethylen/Vinylacetat Vernetzungsgradkontrolle in Photovoltaik-Modulen

Die nachhaltige Versorgung mit – leistbarer – Energie ist für das Funktionieren der Wirtschaft und des sozialen Gefüges von essentieller Bedeutung. Wie im EU Klima- und Energiepaket 2009 identifiziert, ist zur Sicherung unserer Energieversorgung über die kommenden Jahre und Jahrzehnte der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien notwendig. Dabei kommt der Photovoltaik (PV) eine wesentliche Rolle zu. In den letzten Jahren konnte sich in Österreich eine Vielzahl von Betrieben ansiedeln, die international erfolgreich im Bereich Photovoltaik arbeiten. Um sich weiterhin gegen Billigkonkurrenz aus dem asiatischen Raum zu behaupten, gewinnt die Optimierung des Herstellungsprozesses und auch die Produktqualität immer mehr an Bedeutung. Dabei spielen insbesondere inline-fähige, zerstörungsfreie Echtzeit-Inspektions- und Analysesysteme eine bedeutende Rolle.

Ausgangssituation

Stand der Technik ist die Offline-Bestimmung des Vernetzungsgrades von Stichproben mit Hilfe zerstörender extraktiver Methoden (Soxleth), was neben einem beträchtlichen Aufwand einen Zeitversatz von ~ 24 h zwischen Probenahme und Vorliegen des Ergebnisses bedingt. EVAnetz hat sich zum Ziel gesetzt, anstelle dieses Verfahrens eine zerstörungsfreie, in¬line-taugliche Methode zu entwickeln. Dazu werden zunächst eine Reihe unterschiedlicher Methoden zur Vernetzungsgradbestimmung – mechanisch, thermisch, optisch-spektroskopisch, etc. – für verschiedene EVA-Proben (Hersteller, Vernetzungsmittel, Laminationsbedingungen, etc.) evaluiert und miteinander bzw. zur Soxleth-Standardmethode in Korrelation gesetzt. Basierend darauf sollen in Folge Methodenkandidaten für eine Inline-Messmethode identifiziert und mit Hilfe eines entsprechenden Labordemonstrators unter realitätsnahen Bedingungen validiert werden.

Projektverlauf

Basierend auf dieser Ausgangssituation beschäftigt sich das Projekt EVAnetz mit der Konzeption und der anschließenden experimentellen Validierung einer zerstörungsfreien, inline-fähigen Analysemethode zur Bestimmung des Vernetzungsgrades der elastomeren Ethylen/Vinylacetat-Einbettung in PV-Modulen. Elastomeres Ethylen/Vinylacetat (EVA) ist das derzeit wichtigste Material für die Einbettung der Silizium-Solarzellen in PV-Modulen. Der Einbettung kommt dabei eine essentielle Rolle als mechanische Unterstützung, optische Verbindung, elektrische Isolation und dauerhafter Schutz der Zellen vor Umwelteinflüssen zu. Der – primär über die Laminationsbedingungen gesteuerte – Grad der (Teil-)Vernetzung von EVA hat einen wesentlichen Einfluss auf diese Eigenschaften und die Langzeit-Stabilität und Operabilität des PV-Moduls; gleichzeitig beeinflusst die nötige Vernetzungsdauer wesentlich den Durchsatz in der Produktion und somit die Wirtschaftlichkeit.

Ergebnisse

Mittels dieser in EVAnetz entwickelten neuen Methode zur Vernetzungsgradkontrolle soll eine Effizienzsteigerung und Kostensenkung im PV-Modul-Produktionsprozesses bewirkt werden. Gleichzeitig soll dabei eine Verbesserung der Produktqualität erzielt werden. Denn dies ist ein wichtiges Kriterium, welches die Lebensdauer von PV-Modulen sowie deren Wirkungsgrad über die Lebenszeit beeinflusst.

Steckbrief

Projektnummer
838650
Koordinator
CTR Carinthian Tech Research AG
Projektleitung
Christina Hirschl, christina.hirschl@ctr.at
Partner
PCCL Polymer Competence Center Leoben GmbH
KIOTO Photovoltaics GmbH
GP Solar GmbH
CTR Carinthian Tech Research
Schlagwörter
Photovoltaik
Förderprogramm
Energieforschung (e!MISSION)
Dauer
04.2013 - 03.2015
Budget
513.642 €