Projekttitel: PV module with an enhanced lifetime of more than 40 years and reduced environmental impact
Projektleitung: Polymer Competence Center Leoben GmbH
Förderschiene: Solar Era Net
Fördergeber Österreich: FFG
Projektdauer: 10/2020 bis 09/2023
Wissenschaftliche Partner:
- Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (D)
- Gebze Technical University (TR)
Firmenpartner:
- Nice Solar Energy (D)
- Lenzing Plastics (AUT)
- CS Wismar (D)
Projektbeschreibung:
Das Gesamtziel des Projekts ist die Verbesserung der Lebensdauer eines PV-Moduls von 25 auf 40 Jahre. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung und Validierung einer PV-Modularchitektur mit einer Lebensdauer von mindestens 40 Jahren. Im Rahmen des Projekts wird nicht nur kristallines Silizium, sondern auch die CIGS-Zellentechnologie in Betracht gezogen. Das Hauptziel soll unter Verwendung von Doppelglasarchitektur und fortschrittlichen Einkapselungsmaterialien auf Polyolefinbasis erreicht werden. Der Hauptvorteil von Polyolefinen besteht darin, dass sich im Betrieb keine Essigsäure bildet, wodurch bestimmte Degradationsmechanismen wie Vergilbung, Korrosion oder Potential Induzierte Degradation (PID) verhindert oder verlangsamt werden. Der kritischste zu berücksichtigende Faktor ist jedoch, dass die verbesserte Leistung des Einkapselungsmaterials ohne einen signifikanten Kostenanstieg erreicht werden muss, um eine Gesamtreduzierung der Systemkosten unter Berücksichtigung der verbesserten Lebensdauer zu ermöglichen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung beschleunigter Verfahren zur Überprüfung der Lebensdauer, die sich auf diese verbesserte Lebensdauer beziehen und Modellierungsansätze verwenden, die Ausfälle und Degradationsmodi erkennen und vorhersagen.
Das transnationale Konsortium wird über die gesamte Wertschöpfungskette der Photovoltaik gebildet, die von der PV-Modultechnologie, der Polymertechnologie, der Degradationsmodellierung und dem Modultest reicht. Die Verlängerung der Lebensdauer eines PV-Moduls auf 40 Jahre ist der Schlüsselfaktor für die Reduzierung des LCOE für ein PV-System. Nach einer vereinfachten Metrik bedeutet dies, dass der modulbezogene Anteil des LCOE im Vergleich zu einem Modul mit 25 Jahren Lebensdauer um 37% sinkt. Als zusätzlicher Nutzen für die Umwelt spart die Verbesserung der Lebensdauer eines PV-Moduls von 25 auf 40 Jahre etwa 130 GW/Jahr an neuen Modulen, die nicht produziert werden müssen, und 7 Millionen Tonnen/Jahr an PV-Modulabfall, der nicht recycelt werden muss.
