Vereiste, mit Schnee bedeckte oder verschmutzte Solarmodule mindern die Effizienz und den Ertrag von Photovoltaik-Anlagen. Forschenden von Innovent haben gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ein Verfahren entwickelt, das in einfacher Weise die Reinigung und funktionale Oberflächenversiegelung bereits installierter Solarmodule ermöglicht.
Das Forscherteam konzipierte eine Lösung, die auf der Abscheidung nanostrukturierter Siliciumoxidschichten (SiOx) unter Normalbedingungen, also Atmosphärendruck, basiert. Diese Schichten werden durch ein mobil anwendbares Verfahren erzeugt. Das zweistufige Verfahren beginnt mit einer herkömmlichen Reinigung der Moduloberflächen durch ein mobiles Gerät, in dem die für die zweite Verfahrensstufe notwendige Technik integriert ist. Dazu wird mittels Flammenpyrolyse eine nanoskalige SiOx-Schicht an den Oberflächen abgeschieden. Eine alternative Lösung für besonders empfindliche Kunststoffoberflächen ist der Einsatz einer Atmosphärendruck-Plasmaquelle anstelle des Gasbrenners.
In beiden Fällen wird durch die chemische Umsetzung einfach zu handhabender Vorläufersubstanzen eine funktionale Nanoschicht aus SiOx erzeugt, mit der zwei grundsätzliche Effekte erzielt werden.
Einerseits wird durch die bessere Ausnutzung des einfallenden Sonnenlichts aufgrund einer verminderten Streulichtreflexion die Energieeffizienz dauerhaft erhöht. Je nach Art und Material des Moduls lassen sich durch diesen Effekt bis zu 3 % mehr Energie einkoppeln. Der Effekt ist darauf ausgelegt, nachhaltig und beständig gegenüber normalen Umwelteinflüssen zu sein.
Andererseits erfolgt eine Reduzierung der Anhaftung von Staubpartikeln und Schmutzfilmen, so dass diese durch Regen auf geneigt angeordneten Modulen leichter abgespült werden. Dieser Effekt bewirkt auch eine verzögerte Eisbildung respektive das schnellere Abtauen. Schneeablagerungen gleiten auf schrägstehenden Modulen schneller ab als auf unbehandelten Vergleichsmodulen.
Beide Effekte zusammen genommen erhöhen die Energieausbeute über einen längeren Zeitraum gegenüber unbehandelten Anlagen. In einem Außenbewitterungstest auf den Kanarischen Inseln über einen Zeitraum von 6 Monaten im Winterhalbjahr ließen sich mehr als 6,5 % zusätzlicher Energie aus behandelten Modulen im Vergleich zu unbehandelten gewinnen.
Autor(en): spa
