Photovoltaik – die direkte Umwandlung von Solareinstrahlung in elektrische Energie – ist weltweit ein wesentlicher Baustein der zukünftigen Energieversorgung. Die Einsatzgebiete reichen von der Gartenleuchte, der Parkuhr, den Solar Home Systemen in Afrika, der Solaranlage auf dem Hausdach bis zum Gigawatt-Solarkraftwerk. Die Solarforscher der Technischen Hochschule Ulm sind auf die Qualitätssicherung von Solarzellen, Solarmodulen und Photovoltaik-Systemen fokussiert.
Forschungsthemen sind die Charakterisierung von Solarzellen und Solarmodulen, die Alterungsuntersuchungen an Zellen, Modulen und Systemen, die Weiterentwicklung der technischen Betriebsführung und die Netzintegration von Solarwechselrichtern und Batteriesystemen. Dafür werden auch umfangreiche Modelle für die rechnergestützte Simulation und Analyse des Verhaltens von der Solarzelle bis zur Netzintegration zur Verfügung. Für die Forschungsarbeiten steht eine umfangreiche Laborausstattung mit Class AAA Flasher, Elektrolumineszens- und Infrarotkameras und Klimakammern zur Verfügung. Ebenso technische Betriebsführungssystem und mobile Messeinrichtungen für Feldmessungen zur Fehleranalyse an Solarsystemen vorhanden. Im Smart Grids Labor der THU wir die Integration von Solarstrom in das Verteilnetz erforscht.
Ansprechpartner:
Institut für Mechatronik
Institut für Energie- und Antriebstechnik
Aktuelle Projekte
Zuverlässigkeit von CIGS-Dünnschichtsolarzellen, proCIGS
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Walter
Projektlaufzeit: 01.07.2016 - 30.06.2019
Projektbeschreibung:
In proCIGS wird die Zuverlässigkeit von CIGS-Dünnschichtsolarzellen untersucht und
optimiert. Der Schwerpunkt liegt auf PID (potential induced degradation). Es werden Dauerläufe durchgeführt, Parameterdriften analysiert und Modelle erstellt / simuliert.
Optimierung von CIGS-Du¨nnschichtsolarzellen II
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Walter
Projektlaufzeit: 01.08.2018 - 31.07.2022
Projektbeschreibung:
In
optiCIGSII werden CIGS-Du¨nnschichtsolarzellen optimiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Lumineszenzcharakterisierung, optoelektronischen
und Simulation. Die HS Ulm ist verantwortlich fu¨r Simulation.
Abgeschlossene Projekte
Optimierung von CIGS-Dünnschichtsolarzellen
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Walter
Projektlaufzeit: 01.09.2014 - 28.02.2018
Projektbeschreibung:
In optiCIGSwerden CIGS-Dünnschichtsolarzellen optimiert.Der Schwerpunkt liegt auf der Lumineszenzcharakterisierung und Simulation. Die HS Ulm ist verantwortlich für transiente Photolumineszenz.
NATHAN PV
Projektleiter: Prof. Gerd Heilscher, M.Sc.
Projektlaufzeit: 01.12.2013 - 30.11.2017
Projektbeschreibung:
Das Projekt NATHAN-PV dient der Entwicklung eines Planungsverfahrens für den Netzausbau von Verteilnetzen mit großen Anteilen dezentraler PV-Anlagen. Dazu werden Analysedaten einer Dachpotentialanalyse und die Einstrahlungsinformationen aus dem Forschungsprojektes ENDORSE des 7. Europäischen Forschungsrahmenprogramms als Grundlage genutzt. Mit Hilfe dieser Daten lassen sich die Abschattungen durch benachbarte Gebäude, Bäume oder auch Dachaufbauten auf den Gebäuden im untersuchten Gebiet berechnen. Diese Abschattungswerte sind zusammen mit den Kenndaten der installierten PV-Anlagen, die von den lokalen Stadtwerken Ulm/Neu-Ulm (SWU) zur Verfügung gestellt werden, und den lokalen Wetterdaten, welche von der hochschuleigenen Wetterstation und vom Deutschen Wetterdienst stammen, Eingangsgrößen für die Berechnung der abgegebenen elektrischen Leistung. Mit Hilfe der Netzstruktur und aufgezeichneter Wetterdaten bzw. Wetterstatistikdaten lassen sich in der Netzsimulation die Parameter Spannung und Lastfluss, sowie die Auswirkung des Einspeisemanagements ermitteln. Die Projektergebnisse unterstützen eine vorausschauende Netzplanung und einen effizienten Betrieb von Verteilnetzen mit hohem Anteil an Solarstromanlagen.
Zuverlässigkeit von CIS-Dünnschichtsolarzellen, RECISII
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Thomas Walter
Projektlaufzeit: 01.11.2012 - 31.03.2016
Projektbeschreibung:
In RECISII wird die Zuverlässigkeit von CIGS-Dünnschichtsolarzellen untersucht und optimiert. Der Schwerpunkt liegt auf PID (potential induced degradation). Es werden Dauerläufe durchgeführt, Parameterdriften analysiert und Modelle erstellt / simuliert.
NETCHECK-PV
Projektleiter: Prof. Gerd Heilscher, M.Sc.
Projektlaufzeit: 01.07.2015 - 30.09.2016
Das Plusenergie Projekthaus Ulm für nachhaltige Energienutzung kombiniert heute verfügbare Technologien, u.a. wie Photovoltaik, Batteriespeicher, Pellet- und Wärmepumpenheizung sowie eine Lüftung mit Wärme- und Feuchterückgewinnung. Das Ziel ist den Eigenverbauch nachhaltig zu erhöhen und damit die Energiekosten zu senken, und gleichzeitig auch den Einfluss auf das Stromnetz und damit auch den Ausbaubedarf zu reduzieren.
Veröffentlichungen
2019
Salomon Oliver; Hempel, Wolfram; Kiowski, Oliver; Lotter, Erwin; Witte, Wolfram; Ferati, Artan; Schneikart, Anja; Kaune, Gunar; Schäffler, Raymund; Becker, Maximilian; Schröppel, Birgit; Vidal Lorbada, Ricardo; Mücke, Dennis; Walter, Thomas:
Influence of Molybdenum Back Contact on the PID Effect for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells,
in: Coatings 2019, 9, 794, MDPI, 2019, Seiten 13.
DOI: 10.3390/coatings9120794
Vidal Lorbada, Ricardo; Lavrenko, Tetiana; Muecke, Dennis; Walter, Thomas:
Comparision of accelerated ageing and metastabilities between CIGS based solar cells and thin-film modules,
in: Proc. der EU PVSEC 2019, Marseille, 2019, Seiten 4.
Muecke, Dennis; Vidal Lorbada, Ricardo; Walter, Thomas:
Influence of doping density on the back contact of CU(IN,GA)SE2 solar cells,
in: Proc. der EUPVSEC 2019, Marseille, 2019, Seiten 3.
Vidal Lobarda, Ricardo; Walter, Thomas; Marrón, David Fuertes; Lavrenko, Tetiana; Muecke, Dennis:
A Deep Insight into the Electronic Properties of CIGS Modules with Monolithic Interconnects Based on 2D Simulations with TCAD,
in: Coatings 2019, 9(2), 128, MDPI, 2019, Seiten 10.
https://doi.org/10.3390/coatings9020128
