Elektrisches und mechanisches Design von Solarmodulen mit geschindelten Solarzellen

Neben der heute marktbeherrschenden Drahtverschaltung von Solarzellen bietet die Schindelverschaltung eine attraktive Alternative. Beim Schindeln werden Solarzellen leicht überlappend mit leitfähigen Klebstoffen direkt mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. So wird über die Packungsdichte nicht nur der Wirkungsgrad von Solarmodulen gesteigert, sondern auch ihr Erscheinungsbild wesentlich homogener und damit ästhetisch ansprechender.

In dieser Dissertation werden Fragestellungen zur mechanischen Stabilität dieser Fügetechnik bei thermischen Beanspruchungen des Solarmoduls im Betrieb behandelt und Ansätze aufgezeigt, basierend auf der Schindeltechnik signifikant verschattungsresilientere Solarmodule herzustellen. Alterungsexperimente in Kombination mit strukturmechanischen Simulationen zeigen die thermomechanische Zuverlässigkeit von Schindelsolarmodulen und werden zur Aufklärung von charakteristischen Rissbildungen an der Fügestelle eingesetzt. Zum Nachweis der Verschattungsresilienz wird ein auf der Monte-Carlo-Methode basierender Ansatz zur Ermittlung globaler Leistungsmittelwerte bei Verschattung erarbeitet, diskutiert und zu bereits vorhandenen Ansätzen abgegrenzt.