Solarzellen aus III- V Halbleitern erreichen heute weltweit mit über 46 % die höchsten Umwandlungseffizienzen und finden industrielle Anwendung in Satelliten und in Konzentrator- PV Systemen. Als Ausgangsverbindungen werden Trimethylindium und Trimethylgallium als sogenannte 'Metallorganische Quellen' eingesetzt. Diese machen die Hälfte der Epitaxiekosten des Herstellprozesses aus. Zur Reduktion der Epitaxiekosten bietet sich das sogenannte 'Liquid- Indium' als hochreine Indium-Quelle an. Dazu soll ein produktionstauglicher Prozess für die Darstellung von Trimethylindium mittels eines Hochdruckverfahren und die folgende Umsetzung zum Liquid-Indium etabliert werden, was die Aufreinigung auf eine hochreine, epitaxietaugliche Qualität inklusive der analytischen Verfahren beinhaltet. Die Grundlage bieten dabei die Ergebnisse aus dem vorhergegangen KoReMo Projekt. Das Ziel des Teilprojektes für Dockweiler Chemicals stellt die Etablierung dieses großskaligen Produktionsprozesses dar, um bei den Projektpartnern das hochreine Material in der metallorganischen Gasphasenepitaxie einzusetzen.
Im Teilvorhaben der Siemens AG wird an einer verbesserten und zuverlässigeren Nutzung von Stromrichter-basierten Anlagen und ihrer kritischen Komponenten geforscht. Durch eine effizientere Nutzung von Stromrichtern und der damit einhergehenden Lebensdauererweiterung und verbesserten Zuverlässigkeit lassen sich natürliche Ressourcen einsparen. Ziel des Teilvorhabens ist eine sensorbasierte Zustandsüberwachung, die es erlaubt die daraus ermittelte Alterung in eine individuelle Betriebsstrategie einfließen zu lassen, die das PV-System optimal ausnutzt ohne Leistung oder Lebensdauer zu verschwenden. Anhand von zusätzlicher Sensorik im Leistungsmodul sollen Lebensdauervorhersagen getroffen werden, die als Grundlage für Modelle von PV-Stromrichter-Systemen dienen sollen. Hierzu werden geeignete Sensoren im Hinblick auf deren Sensitivität zur Alterungsdetektion für Stromrichterkomponenten ausgewählt und experimentell bewertet. Durch beschleunigte Lebensdauerprüfungen werden verschiedene Alterungsausfälle generiert und durch Sensoren frühzeitig detektiert und bewertet. Die im Rahmen der Experimente erfassten Sensordaten werden mit konventionellen Daten aus beschleunigten Lebensdauerprüfungen verglichen, um Aussagen zum Mehrwert der sensorbasierten Lebensdauerüberwachung treffen zu können. Hierfür werden spezifische Teststände für die Halbleiter für messtechnisch unterstützte Optimierungen aufgebaut und die Sensorik im Leistungsmodul erweitert. Siemens stellt die sensorbasierten Messdaten aus beschleunigten Lebensdauerprüfungen den Projektpartnern zur Entwicklung digitaler Zwillingsmodelle, welche Alterungserscheinungen und individuelle, in der Anwendung vorkommende Belastungen berücksichtigen, zur Verfügung. Insbesondere dienen die generierten Sensordaten bei Projektpartnern als Input für KI-basierte Life Modelle. Diese optimiert die Ausnutzung und die Lebensdauer von PV-Stromrichter-Systemen, indem sie die Betriebsparameter entsprechend der zunehmenden Alterung anpasst.
Im Teilvorhaben der Siemens AG wird an einer verbesserten und zuverlässigeren Nutzung von Stromrichter-basierten Anlagen und ihrer kritischen Komponenten geforscht. Durch eine effizientere Nutzung von Stromrichtern und der damit einhergehenden Lebensdauererweiterung und verbesserten Zuverlässigkeit lassen sich natürliche Ressourcen einsparen. Ziel des Teilvorhabens ist eine sensorbasierte Zustandsüberwachung, die es erlaubt die daraus ermittelte Alterung in eine individuelle Betriebsstrategie einfließen zu lassen, die das PV-System optimal ausnutzt ohne Leistung oder Lebensdauer zu verschwenden. Anhand von zusätzlicher Sensorik im Leistungsmodul sollen Lebensdauervorhersagen getroffen werden, die als Grundlage für Modelle von PV-Stromrichter-Systemen dienen sollen. Hierzu werden geeignete Sensoren im Hinblick auf deren Sensitivität zur Alterungsdetektion für Stromrichterkomponenten ausgewählt und experimentell bewertet. Durch beschleunigte Lebensdauerprüfungen werden verschiedene Alterungsausfälle generiert und durch Sensoren frühzeitig detektiert und bewertet. Die im Rahmen der Experimente erfassten Sensordaten werden mit konventionellen Daten aus beschleunigten Lebensdauerprüfungen verglichen, um Aussagen zum Mehrwert der sensorbasierten Lebensdauerüberwachung treffen zu können. Hierfür werden spezifische Teststände für die Halbleiter für messtechnisch unterstützte Optimierungen aufgebaut und die Sensorik im Leistungsmodul erweitert. Siemens stellt die sensorbasierten Messdaten aus beschleunigten Lebensdauerprüfungen den Projektpartnern zur Entwicklung digitaler Zwillingsmodelle, welche Alterungserscheinungen und individuelle, in der Anwendung vorkommende Belastungen berücksichtigen, zur Verfügung. Insbesondere dienen die generierten Sensordaten bei Projektpartnern als Input für KI-basierte Life Modelle. Diese optimiert die Ausnutzung und die Lebensdauer von PV-Stromrichter-Systemen, indem sie die Betriebsparameter entsprechend der zunehmenden Alterung anpasst.