Effizienzsteigerung für bestehende Solaranlagen

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Gerade jetzt im Winter sieht man es vielerorts: Vereiste oder mit Schnee
bedeckte Solarmodule.

Aber auch Verschmutzungen, die insbesondere an stark
befahrenen Verkehrsadern, in Industriegebieten oder im Umfeld
landwirtschaftlicher Anlagen nicht unerheblich sind, mindern die Effizienz
und den Ertrag der Photovoltaik-Anlagen.

Die Forschenden von INNOVENT e.V. haben bereits vor mehreren Jahren
gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein Verfahren entwickelt, welches
in einfacher Weise die Reinigung und funktionale Oberflächenversiegelung
bereits installierter Solarmodule ermöglicht.

Nanostrukturierte Siliciumoxidschichten für höchste Effizienz
Das Forscherteam von INNOVENT e.V. hat eine innovative Lösung entwickelt,
die auf der Abscheidung nanostrukturierter Siliciumoxidschichten (SiOx)
unter Normalbedingungen, also Atmosphärendruck, basiert. Diese Schichten
werden durch ein patentiertes, mobil anwendbares, Verfahren erzeugt. Diese
Verfahren ist zweistufig und beginnt mit einer klassischen Reinigung der
Moduloberflächen mit einem mobilen Gerät. Der Clou dabei ist, dass dieses
Gerät die notwendige Technik für die zweite Verfahrensstufe integriert
hat. Dazu wird mittels Flammenpyrolyse eine nanoskalige SiOx-Schicht an
den Oberflächen abgeschieden. Eine alternative Lösung für besonders
empfindliche Kunststoffoberflächen ist der Einsatz einer Atmosphärendruck-
Plasmaquelle anstelle des Gasbrenners.

In beiden Fällen wird durch die chemische Umsetzung einfach zu
handhabender Vorläufersubstanzen eine funktionale Nanoschicht aus SiOx
erzeugt, mit der zwei grundsätzliche Effekte erzielt werden.

-       Eine dauerhaft erhöhte Energieeffizienz durch die bessere
Ausnutzung des einfallenden Sonnenlichts aufgrund einer verminderten
Streulichtreflexion. Je nach Art und Material des Moduls werden durch
diesen Effekt bis zu 3% mehr Energie eingekoppelt. Der Effekt ist
nachhaltig und beständig gegenüber normalen Umwelteinflüssen.

-       Eine Reduzierung der Anhaftung von Staubpartikeln und
Schmutzfilmen, so dass diese durch Regen auf geneigt angeordneten Modulen
leichter abgespült werden können. Dieser Effekt bewirkt auch eine
verzögerte Eisbildung bzw. das schnellere Abtauen. Schneeablagerungen
gleiten auf schrägstehenden Modulen schneller ab als auf unbehandelten
Vergleichsmodulen.
Beide Effekte zusammen genommen erhöhen die Energieausbeute über einen
längeren Zeitraum gegenüber unbehandelten Anlagen. In einem
Außenbewitterungstest auf den Kanarischen Inseln über einen Zeitraum von 6
Monaten im Winterhalbjahr konnten mehr als 6,5% zusätzlicher Energie aus
behandelten Modulen im Vergleich zu unbehandelten gewonnen werden.

Über INNOVENT
Die Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. analysiert, forscht und
entwickelt seit über 30 Jahren in den Bereichen Oberflächentechnik,
Magnetisch-Optische Systeme, Biomaterialien und Analytik. Das Institut aus
Jena beschäftigt etwa 130 Mitarbeiter, leitet verschiedene Netzwerke und
führt bundesweit Fachtagungen durch. INNOVENT ist Gründungsmitglied der
Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse.