Analyse einzelner Zellen in photovoltaischen Solarmodulen

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Analyse einzelner Zellen in photovoltaischen Solarmodulen
(SCAM)
Aktenzeichen: MI 1401-5299-WT-WA
Schlüsselwörter
Lock-in-Thermographie, Solarzellen, I-V-Charakteristik, DLIT, EL, Lokale
Effizienzanalyse
Hintergrund
Diese Software beruht auf der Veröffentlichung "Quantitiative local
current-voltage analysis and calculation of performance parameters of
single solar cells in modules" von J. Bauer et al. [1]. Das Ziel ist die
nicht-zerstörende und quantitative Analyse lokal aufgelöster Parameter
einzelner Solarzellen in einem Modul. Die lokale Zellanalyse erfolgt
durch die integrierte Funktionalität der "Local I-V 2" Software [2,3], die
auf Dunkel-Lock-in-Thermographie (DLIT) beruht. In der Regel sind die
Zellspannungen in einem Modul unbekannt, da dieses aus 60 bis 72
serienverschalteten Zellen besteht. Hier werden die Zellspannungen
nach dem Verfahren von Köntges et al. [4] und Potthoff et al. [5] durch
die Auswertung von Elektrolumineszenz (EL) Bildern berechnet, die an
den gleichen Arbeitspunkten wie die DLIT-Bilder aufgenommen werden.
Technologie
Drei DLIT-Bilder, vier EL-Bilder und vier Thermographiebilder des
Moduls werden unter Konstantstrom-Bedingungen gemessen, wobei die
Stromwerte sich jeweils um einen Faktor zwei unterscheiden. Die DLITBilder werden von der Rückseite des Moduls durch das Backsheet
aufgenommen. Diese Bilder und die Meßparameter werden in die
Software eingeladen, die dann die EL-Bilder zu den gleichen Strömen
auswertet, um die individuellen Zellspannungen zu jedem Strom zu
berechnen und auf eine Nominaltemperatur von 25 °C zu korrigieren.
Dann berechnet die Software, unter der Annahme eines homogenen
lokalen effektiven Serienwiderstands in jeder Zelle, die StromSpannungs-Charakteristiken jeder Zelle und jedes Pixels im DLIT-Bild
im Dunkeln und unter Beleuchtung. Diese Daten und die lokalen und
globalen Erwartungswerte von Voc, FF und dem Wirkungsgrad können
dargestellt und exportiert werden, siehe Fig. 1.
Contact
Dr. Wolfgang Tröger
Phone:
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[email protected]
Fig. 1: Bildschirmfoto des Interfaces von SCAM. Eine genauere
Beschreibung finden Sie im Handbuch.
Preis
Einzel-Lizenz für das Programm SCAM: EUR 700,00
Programm und Handbuch (als PDF und PostScript-Format verfügbar)
werden Ihnen per E-Mail oder per Post als CD-ROM zur Verfügung
gestellt.
Literatur
[1] J. Bauer, F. Frühauf, O. Breitenstein, Quantitative local currentvoltage analysis and calculation of performance parameters of
single solar cells in modules, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 159
(2017) 8-19.
[2] O. Breitenstein, Nondestructive local analysis of current-voltage
characteristics of solar cells by lock-in thermography, Sol. Energy
Mater. Sol. Cells 95 (2011) 2933-2936.
[3] O. Breitenstein, Local efficiency analysis of solar cells based on
lock-in thermography, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 107 (2012)
381-389.
[4] M. Köntges, M. Siebert, D. Hinken, U. Eitner, K. Bothe, T.
Potthoff,
Quantitative
analysis
of
PV-modules
by
electroluminescence images for quality control, in: Proceedings
of the 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference and
Exhibition (EUPVSEC), Hamburg, Germany, 2009, pp. 32263231.
[5] T. Potthoff, K. Bothe, U. Eitner, D. Hinken, M. Köntges, Detection
of the voltage distribution in photovoltaic modules by
electroluminescence imaging, Prog. Photovolt.: Res. Appl. 18
(2010) 100-106.

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