Projektlaufzeit: 12/2021 - 05/2023

Neben der kontinuierlichen Entwicklung von Soft- und Hardware zur Leistungsoptimierung von Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) (unter anderem durch das HTWK–Projekt „String Optimization“) werden auch die Module stetig weiterentwickelt und erreichen immer höhere Wirkungsgrade und Leistungen bei sinkenden Produktionskosten. Eine vielversprechende Technologie stellen hierbei Solarzellen aus Perowskiten dar. Perowskit-Solarzellen werden aufgrund hoher Effizienten (theoretisches Limit 43% gegenüber 29% bei Silicium-Solarzellen) und geringer Produktionskosten als die Technologie der Zukunft im Bereich der Photovoltaik gehandelt.

Es gibt es noch keine praktischen Erfahrungen, wie sich Perowskit-Module in PV-Anlagen verhalten. Im Gegensatz zu klassischen Solarzellen weißen Perowskit-Solarzellen eine Zeitvarianz auf. Sie benötigen um einiges länger, um einen stabilen Zustand (Arbeitspunkt) zu erreichen. Weiterhin gibt es mehr Faktoren, die zu einer beschleunigten Degradation der Zellen führen. Es bedarf vor allem hier einer Lösung, welche die Anlagenplanung vereinfacht.

Ziel des Forschungsprojekts „SunProcess“ ist die Entwicklung eines Auslegungstool für mögliche Endanwender:innern unter Nutzung der Methode der unscharfen Klassifikation. Umgesetzt werden soll das durch die Analyse des Verhaltens von Perowskit (Tandem)-Solarzellen unter sich ändernden Randbedingungen wie der Auswertung publizierter Ergebnisse, eigenen Messungen und Simulationsuntersuchungen. Die Erkenntnisse sollen dazu genutzt werden, eine Aussage über die Eignung bestehender Komponenten und Verfahren, wie zum Beispiel des Maximum Power Point Trackings (MPPT) sowie der Anwendungsgebiete bzw. der dort geltenden Randbedingungen abzuschätzen. Ziel zum Projektabschluss ist die Entwicklung einer Software (Prototyp), die Planer:innen sowie Installateur:innen als Unterstützung für Perowskit-Photovoltaik-Anlagen nutzen können.

Zu den erwarteten Zwischenergebnissen zählen: a) die Eignung verschiedener MPPT-Algorithmen für Perowskit Photovoltaik, b) die Abschätzung von Zell-Modul und Anlagenverhalten auf Basis von Simulationsuntersuchungen und c) die Klassifizierung von Publizierten und eigenen Mess- und Simulationsergebnissen.

Die Zuwendung wird aus Mitteln der Bundesrepublik Deutschland und des Freistaates Sachsen im Rahmen der Bund-Länder-Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen Wirtschafts­struktur“ (GRW) finanziert.

bau msr GmbH