PV-Folien für 40 Jahre Lebensdauer, Teilvorhaben: Folienzuverlässigkeitsstudien für 40 Jahre Modullebensdauer

Description: Auf dem Weg zur energetischen Unabhängigkeit mittels erneuerbarer Energiequellen sollen bestehende Kapazitäten in Deutschland mit der Photovoltaik(PV)-Branche im Mittelpunkt drastisch ausgebaut werden. Dafür wird eine Vierfachung des jährlichen PV-Kapazitätenzubaus mit ca. 40 Mio. neuen PV-Modulen pro Jahr benötigt. Die angestrebte energetische Unabhängigkeit kollidiert mit der Ressourcenknappheit und diktiert eine effiziente und nachhaltige Ressourcennutzung sowie eine verbesserte Modulqualität mit hoher Lebensdauer, was anhand modulschützenden, modernen Polymerfolien erreicht werden kann. Für die Verbesserung der Nachhaltigkeit und Qualitäten der Module müssen zwingend nationale Wertschöpfungsketten von Folien- und Modulherstellern, begleitet von der Expertise der Forschungseinrichtungen, aufgebaut werden. Die Testung der Langzeitfolienstabilität von 40 Jahren ist keine triviale Aufgabe, da bei der künstlichen Alterung im Labor mit den besonders hohen Beschleunigungsfaktoren neue, in der Realität nicht auftretende Prozesse zustande kommen können. Der Antragsteller Fraunhofer CSP/ISE werden sich mit dieser Problematik beschäftigen, indem zahlreiche Bewitterungstests mit variierenden Stressparametern systematisch durchgeführt und mit den Ergebnissen der Freibewitterung korreliert werden. Außerdem werden folgende Ziele verfolgt: i. Erschaffen der Benchmarkmaterialien-Datenbank für die Identifizierung der relevanten Materialeigenschaften für die erhöhte Lebensdauer, inkl. Findung bekannter 'schlechter' Materialien ii. Erweiterung der Testreihen, vorgesehen in der Norm IEC 62788, um die Erstellung ausreichender Spezifikation der Folieneigenschaften für die erhöhte Lebensdauer zu ermöglichen iii. Etablierung der Folienalterung-Moduldegradations-Korrelationen CSP/ISE übernehmen Polymeranalytik, Labor- und Freibewitterung, Probendesign, Methodenentwicklung, Lebenszyklusanalyse (LCA).

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Erneuerbarer Energieträger ? Photovoltaik ? Ökobilanz ? Nachhaltige Ressourcennutzung ? Arbeit ? Forschungseinrichtung ? Gutachten ? Ressourcenknappheit ?

Region: Saxony-Anhalt

Bounding boxes: 11.7333° .. 11.7333° x 52° .. 52°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-07-01 - 2026-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Foil reliability studies for 40 years module lifetime
  Description: On the way to energy independence by means of renewable energy sources, existing capacities in Germany are to be drastically expanded with the photovoltaic (PV) sector at the center. This will require a fourfold increase in annual PV capacity with approximately 40 million new PV modules per year. The desired energy independence collides with the scarcity of resources and dictates an efficient and sustainable use of resources as well as an improved module quality with a long service life, which can be achieved by means of module-protecting, modern polymer films. To improve the sustainability and qualities of the modules, it is imperative to establish national value chains of film and module manufacturers, accompanied by the expertise of research institutions. Testing the long-term film stability of 40 years is not a trivial task, since artificial aging in the laboratory with the particularly high acceleration factors can result in new processes that do not occur in reality. The Fraunhofer CSP/ISE applicant will address this issue by systematically performing numerous weathering tests with varying stress parameters and correlating them with outdoor weathering results. In addition, the following objectives will be pursued: i. Create the benchmark materials database for identifying relevant material properties for increased durability, including finding known 'bad' materials ii. Extension of the test series, foreseen in the IEC 62788 standard, to enable the creation of sufficient specification of film properties for the increased lifetime iii. Establish film aging-module degradation correlations CSP/ISE adopt polymer analytics, laboratory and outdoor weathering, sample design, method development, life cycle analysis (LCA). https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124795

Status

Aktiv

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