Masterarbeit

Analyse der elektrischen Eigenschaften und bestimmter Materialkriterien von ausgewählten Komponenten für Photovoltaikmodule


Die elektrische Anbindung von Photovoltaikmodulen geschieht über eine Anschlussdose, die aus einem Stecker zu den Kontakten im Modul, einer Platine und Anschlusskabeln besteht. Im Rahmen dieser Arbeit soll diese Anschlussdose untersucht werden. Ziele dieser Untersuchung ist die vergleichende Betrachtung von Anschlussdosen verschiedener Hersteller und die Erstellung einer Simulation der elektrischen Verluste in einem Solarmodul. Dafür werden beispielhaft die Solarmodule der Firma Scheuten Solar betrachtet, die diese
von zwei Herstellern bezieht. Es werden elektrische und Materialeigenschaften der Dosen untersucht. Für die Beurteilung der elektrischen Charakteristika werden zunächst die ohmschen Widerst
ände vermessen. Diese Widerstände sind sehr gering, deshalb wird ein Vierleitermessaufbau für eine genaue Messung genutzt und es werden mehrere Messreihen aufgenommen, die mit statistischen Methoden ausgewertet werden. Auÿerdem wird das Verhalten der Bypassdioden untersucht. Die Ergebnisse dieser Messungen ieÿen ein in eine Simulation der gesamten elektrischen Verluste, die in einem Photovoltaik-Modul auftreten können. Anschließend werden weitere ausgesuchte Materialeigenschaften der Anschlussdosen untersucht.
Dazu werden Tests in Anlehnung an die in europäischen und deutschen Normen für Solarmodule beschriebenen Prüfungen durchgeführt. Durch Belastung der Dosenmaterialien wird so unter anderem die Korrosions- und UV-Festigkeit überprüft und eine beschleunigte Alterung der Proben simuliert. Die Dosen beider Zulieferer unterscheiden sich in den Ergebnissen der Materialtests nur geringfügig. Die ohmschen Widerstände der Anschlussdosen zeigen deutliche Unterschiede.
Daraus resultieren unterschiedlich hohe Leistungsverluste im Solarmodul, die den Verkaufspreis beeinussen. Unter der Bedingung, dass die Produkte aller Zulieferer die Materialkriterien in einem
Maÿe erfüllen, dass zum einen gute Handhabbarkeit und zum anderen lebenslanger sicherer Betrieb gewährleistet werden können, ist also das Produkt zu bevorzugen, welches die geringeren elektrischen Verluste verursacht.


Bei weiterem Interesse oder Fragen, wenden Sie sich bitte direkt an unseren Mitarbeiter:

Dr.-Ing. Sebastian Gruber.

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Photovoltaikanlage


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