Das Fraunhofer ISE hat eine neue Referenzzelle für die Kalibrierung von Solarzellen entwickelt. Damit können die Freiburger jetzt auch Zellen mit negativ leitender Siliziumbasis genauer vermessen. Die Zelle taugt auch für die Messung der Sonneneinstrahlung im Feld.
Die Forscher vom Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) haben eine neue Version von Referenzzellen für die Kalibrierung von Solarzellen entwickelt. „Für unsere neue Version von Referenzzellen haben wir den inneren Aufbau komplett verändert“, erklärt Stefan Brachmann vom Fraunhofer ISE. „Die Referenzzellen wurden in Hinblick auf Linearität, Stabilität, Homogenität und Dauerhaftigkeit optimiert.“ Die neuen Zellen basieren auf dem sogenannten n-Typ. Das heißt, die Forscher haben eine negativ leitende Siliziumschicht in die Zelle integriert. Gleichzeitig haben die Wissenschaftler die Zelle als Referenzzelle optimiert. Dies erreichen sie, indem die die spektrale Empfindlichkeit der Referenzzelle durch optische Filter präzise anpassen. Damit können die Forscher Messunsicherheiten beim kalibrieren unterschiedlicher Zelltypen deutlich reduzieren. „Die neue Version der Referenzzellen erfüllt alle internationalen Standards wie die World PV Scale (WPVS) und die IEC 60904-2“, betonen die Freiburger Forscher. „Vor allem Prüflabors, Zell- und Modulhersteller können mit der neuen Zelle die Qualität ihrer Messungen deutlich erhöhen.“
Genaue Ertragsprognose möglich
Mit der Outdoorversion der neuen Zelle sei auch die exakte Messung der solaren Einstrahlung im Feld möglich, erklären die Freiburger Forscher. Dies ist vor allem für Projektierer, Planer und Installateure wichtig. Denn je genauer die Sonneneinstrahlung bestimmt werden kann, desto präziser kann der Planer oder Installateur die Erträge einer Solaranlage ausrechnen. Auch bei der Wartung und Fehlersuche sind genau Einstrahlungsdaten hilfreich.
Im Fraunhofer ISE werden solche Referenzzellen vor allem für die Vermessung von Solarzellen verschiedener Typen verwendet, um deren Effizienz und Leistungsdaten zu bestimmen und Wirkungsgrade zu zertifizieren. Außerdem nutzen die Freiburger die Referenzzellen, wenn sie Ertragsprognosen für Solarparks erstellen sollen. Die neue Referenzzelle ist ein Ergebnis der Forschung der vergangenen 15 Jahre, die darauf abzielte, diese Zellen immer weiter zu verfeinern. Damit können die Messergebnisse immer genauer und immer wieder neue Zelltypen vermessen werden.
Für alle Technologien geeignet
Mit der neuen Referenzzelle können die Freiburger jetzt auch n-Typ-Solarzellen genauer vermessen. Denn die neuen Referenzzellen haben im infraroten Bereich eine bessere spektrale Empfindlichkeit als die bisherigen auf p-Typ basierenden Referenzzellen. Außerdem wurde der Wärmeaustausch zwischen Zelle und Gehäuse ebenfalls verbessert. Durch diese verbesserte thermische Ankopplung ergibt sich ein kleinerer Temperaturgradient zwischen Solarzelle und Referenzzellengehäuse. Die Referenzzelle eignet sich aber auch für die Kalibrierung anderer Zelltechnologien. Dazu kombinieren die Freiburger die Referenzzelle mit optischen Filtern. (Sven Ullrich)
