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Innovationspreis für FLOIS

25.03.2017

Auf dem 32. Symposium für Photovoltaische Solarenergie in Bad Staffelstein, einem der wichtigsten Photovoltaikforen in Deutschland, hat das Institut für Solarenergieforschung in Hameln/Emmerthal (ISFH) kürzlich den 2.Platz auf der Innovationspreisverleihung 2017 für ein neuartiges Inspektionssystem zum Auffinden von Modulfehlern in einer PV-Anlage erhalten.

Das System wurde "FLOIS" getauft: Fluoreszenz Outdoor Inspektions System. FLOIS ist gegenüber anderen Inspektionssystemen, wie beispielsweise der Elektrolumineszenz oder Thermografie-Methoden, weitestgehend wetterunabhängig und kann sowohl tagsüber als auch nachts angewendet werden.

Außerdem können PV-Module auch ohne Umverkabelung gemessen werden. Feldtests haben gezeigt, dass bis zu 200 Module pro Stunde überprüft werden können. Die Analyse der mit dem System erzeugten Bilder ist erheblich einfacher und bei weitem schneller als bei den gängigen Elektrolumineszenzaufnahmen. Bei FLOIS erscheinen Zellrisse üblicherweise sehr breit auf den Aufnahmen und sind rasch zu erkennen. Darüberhinaus stört bei der Risserkennung kein überlagertes Strukturmuster, wie es häufig auf Elektrolumineszenzaufnahmen von multikristallinen Solarzellen zu sehen ist.

In der nebenstehenden Abbildung sieht man FLOIS beim Einsatz im Freifeld.

Schlüssel für die neue Methode ist die chemische Veränderung des Laminationsmaterials durch Sonnenstrahlung. Einige der durch die Strahlung veränderten Stoffe im Laminationsmaterial fluoreszieren, wenn diese wiederum mit UV-Licht dazu anregt werden. Diese UV-Fluoreszenz ist mit dem Auge wahrnehmbarund somit auch handelsüblichen Digitalkameras zugänglich.

Allerdings ist die durch UV-Licht angeregte Fluoreszenz eines Moduls erst genügend intensiv, wenn das Modul mindestens drei Wochen natürlicher Sonnenstrahlung im Außenereich ausgesetzt war. Dringt Luftsauerstoff durch die Rückseitenfolie in das Modul ein, wird die Fluoreszenz des Laminationsmaterials hinter der Solarzelle gelöscht, die Fluoreszenz des Laminationsmaterials vor der Solarzelle bleibt erhalten: Sauerstoff ist ein gut bekannter Fluoreszenzlöscher. Weist die Solarzelle jedoch kleine, feine Risse auf, dann dringt der Sauerstoff durch die Risse auch in das frontseitige Laminationsmaterial ein und löscht auch dort die Fluoreszenz. Ein solcher Riss ist deshalb sehr einfach in einer Fluoreszenzaufnahme zu erkennen. Nun ist die Wanderungsgeschwindigkeit von Sauerstoff in dem Laminationsmaterial nicht besonders hoch. Das bedeutet, dass mit FLOIS sogar neue Zellrisse von alten Zellrissen unterschieden werden können, sofern zwischen zwei Schadensereignissen mindestens 8 Wochen liegen. Insbesondere für versicherte Schäden durch Hagelschlag ist damit eine eindeutige Zuordnung in aktuelle und Vorschäden möglich.

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