Mit der Einweihung des neuen Zentrums für elektrische Energiespeicher kann das Fraunhofer ISE die Forschung an Batterien ausweiten. Es steht mit einem großen Batteriespeicher und einer Solaranlage sogar ein reales Labor zur Verfügung.
Selbst wenn der erzeugte Solarstrom noch durch einen Speicher fließt, kann er es mit Blick auf die Kosten mit konventionellen Kraftwerken locker aufnehmen. Die Langzeitanalyse zeigt, dass sich der Vorteil noch vergrößert.
Wissenschaftler des Fraunhofer ISE präsentieren eine Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle mit 31,6 Prozent Wirkungsgrad. Der Clou: Die ein Quadratzentimeter große Solarzelle ist skalierbar. Denn die Forscher nutzten dafür eine Standardsolarzelle, wie sie aktuell in der Industrie genutzt werden.
Mithilfe das Inflation Reduction Act, kurz IRA, wachsen aktuell in den USA eine Vielzahl von Solarfertigungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Das Fraunhofer ISE unterstützt einige dieser Unternehmen bei Technologiewahl, Produktdesign sowie Fabriklayout während des Hochlaufs der Produktion – wie bei Convalt Energy im US-Bundesstaat New York.
In Deutschland gibt es ein riesiges Potenzial für den Bau von schwimmenden Solaranlagen auf Binnengewässern. Bei lockeren Rahmenbedingungen könnte es sogar noch viel größer sein.
Stringwechselrichter in der Mittelspannung sparen Rohstoffe wie Kupfer und Aluminium. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sieht insbesondere bei Solarparks ein enormes Einsparpotenzial durch höhere Systemspannungen. Das ISE plant nun erste Pilotkraftwerke – und strebt mit der Industrie eine breite Markteinführung an.
Die Stromampel-App des Fraunhofer ISE zeigt für zwölf europäische Länder den aktuellen Ökostromanteil an. Für 34 Länder wird der Day-Ahead-Börsenstrompreis angegeben. Besitzer von E-Autos, Wärmepumpen oder Smart Homes können ihren Stromverbrauch so entsprechend anpassen.
Das Fraunhofer ISE hat als erstes europäisches Forschungsinstitut den Umstieg auf großflächige M10-Silizium-Wafer vollzogen. Eine Topcon-Solarzelle erreichte auf Anhieb einen Wirkungsgrad von 24 Prozent. Auch in der Solarindustrie geht der Trend klar hin zu größeren Zellen.
Das System, das die Projektpartner entwickeln, soll die Nutzung von Fassaden für die Photovoltaik vereinfachen. Außerdem wird ein Teil der Lösung als VDI-Richtlinie veröffentlicht.
In Deutschland könnten auf künstlichen Gewässern bis zu 32 Gigawatt Solarleistung installiert werden. Allerdings geht der größte Teil des Potenzials durch rechtliche Restriktionen verloren, die selbst für abgelegene und ungenutzte Bagger- oder Kiesseen gelten.
Im neu organisierten Entwicklungszentrum können Modulhersteller umfangreiches Equipment nutzen, um ihre Technologien weiterzuentwickeln. Das Fraunhofer ISE begleitet die Hersteller bei der Weiterentwicklung ihrer Produkte.
Photovoltaikmodule auf Basis von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen haben das Potenzial höhere Wirkungsgrade zu erzielen als heutige Siliziummodule. Ein Forschungsteam des Fraunhofer ISE fertigte nun aus Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen von Oxford PV ein Modul mit 25 Prozent.
Forscher haben durch viele kleine Verbesserungen bei Komponenten und im Herstellungsprozess bei Photovoltaikmodulen drei Prozent mehr Ertrag erreicht. Mit größeren und geteilten Solarzellen im Modul konnte die Leistungsdichte um weitere drei Prozent gesteigert werden.
Derzeit gibt es allein in Baden-Württemberg 116 aktive Solarfirmen. Diese decken von der Solarzelle bis zur Netzeinspeisung wichtige Technologien entlang der Wertschöpfungskette ab. Sie wären grundsätzlich in der Lage, neue Produktionsstätten für Solarzellen und Module aufzubauen, belegt eine aktuelle Studie.
Das Fraunhofer ISE hat nach eigenen Angaben den weltweit ersten Stringwechselrichter für Großkraftwerke entwickelt, der in die Mittelspannung einspeist. Für die Photovoltaik würde das enorme Kosten- und Ressourceneinsparungen bei passiven Bauteilen und Kabeln bedeuten.
Allein in Deutschland werden dieses Jahr rund 10.000 Tonnen Altmodule ins Recycling gegeben. Ab 2030 werden es bereits mehr als 500.000 Tonnen pro Jahr sein. Das Startup Solar Materials arbeitet deshalb an einer Kreislaufwirtschaf, um Solarenergie langfristig auch ressourcenschonender zu machen.
Mehr als 50 Anbieter bieten bereits jetzt mehrere hundert Wallbox-Lösungen an. Das Fraunhofer ISE und die HTW Berlin haben deshalb das Projekt „Wallbox Inspektion“ gestartet. So soll ein neuer Standard für Prüfverfahren und Testbewertungen etabliert werden.
Forscher des Fraunhofer ISE haben in zwei Forschungsprojekten Solarzellen in die Blechmotorhaube eines PKWs eingebaut. Erste Prototypen sind bereits auf Messen zu sehen. Als Rückseite des Moduls werden Metalle statt Folie oder Glas getestet.
Forschungsinstitute weltweit arbeiten daran, Effizienz und Skalierbarkeit der organischen Photovoltaik zu verbessern. ISE-Wissenschaftler könnten nun ihren eigenen Weltrekord weiter steigern.
Tandemsolarzellen aus der Kombi von Perowskiten und Silizium versprechen Wirkungsgrade von über 30 Prozent. Forschungslabors weltweit verkünden regelmäßig neue Spitzenwerte. Diese Rekorde werden jedoch auf Flächen realisiert, die um einen Faktor 400 kleiner sind als die aktuelle Wafergrößen einer Solarzelle. Forscher des Fraunhofer ISE wollen das ändern.
Mit einem neuen Sonnensimulator ist es jetzt möglich, die Leistung von Tandemsolarzellen exakt zu bestimmen. Im ersten Schritt haben die Entwickler das System auf Perowskit-Silizum-Tandems ausgelegt.
Zusätzlich war das Institut an der Entwicklung einer IEC-Norm für die Prüfung von Lichtbogendetektoren beteiligt. Der modular aufgebaute Teststand ist in der Lage, die Prüfungen der Wechselrichter nach dieser Norm durchzuführen.
Unterwegs bei Wind und Wetter: Der Radweg am Stadion des SC Freiburg wurde auf 300 Metern Länge mit Glas-Glas-Modulen überspannt. Die Anlage leistet 287 Kilowattstunden und erzeugt im Jahr rund 280 Megawattstunden Sonnenstrom.
Die strukturierten Fassadenelemente sammeln die Sonnenwärme und geben sie an den Wärmepumpenkreislauf ab. Damit können sie die Vorlauftemperatur für Wärmepumpen anheben.
Ein Turnhallendach in Eppingen zeigt, wie eine Solaranlage dezent in der Gebäudehülle verschwinden kann. Die BIPV-Anlage verfügt über 66 Kilowatt und produziert mindestens 90 Prozent des Stroms, den eine klassische Solarstromanlage mit unbeschichteten Gläsern erzeugt.
