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35th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition; 1024-1028, Our paper reports on the comparison of different measurement methods including indoor front-side and double-side illumination. We present a measurement protocol with different irradiance level for front and the rear-side of bifacial modules, which can be used as input for energy rating approaches such as IEC61853-1. The indoor measurements are performed on a high flexible LED sun simulator with a separate rear-side illumination. We present a comparison of the double-side measurement and the IEC60904-1-2 approach, which show a good agreement for lower rear-side illumination (±1%) but we observed higher deviation of ±5% for higher rear-side illumination e.g. 1000 W/m² (front) and 1000W/m² (rear). Furthermore, our results show that the used rear-side material influences the bifacial gain and it is wavelengths dependent. A transparent backsheet shows slightly higher performance at low light condition.

The output power of a solar module is the sum of the powers of all the individual cells in the module multiplied by the cell-to-module (CTM) power ratio. The CTM ratio is determined by interacting optical losses and gains as well as by electrical losses. Higher efficiency and output power at the module level can be achieved by using novel ideas in module technology. This paper reviews methods for reducing different optical and electrical loss mechanisms in PV modules and for increasing the optical gains in order to achieve higher CTM ratios. Various solutions for optimizing PV modules by means of simulations and experimental prototypes are recommended. Finally, it is shown that designing PV modules on the basis of standard test conditions (STC) alone is not adequate, and that, to achieve higher CTM ratios by improving the module designs in respect of environmental conditions, an energy yield analysis is essential.

Für derzeitige, industriell hergestellte Solarmodule werden Leistungsgarantien von 20 bis 25 Jahren gegeben. Das hat hohen Ansprüchen bezüglich ihrer Zuverlässigkeit, welche sich über ihre Effizienzabnahme pro Jahr definiert, zur Folge. Die Einführung neuer Technologien, wie z.B. die der PERC- (passivated emitter and rear cell) als Ersatz für die bislang dominierende BSF-Technologie (back surface field) hat eine umfangreiche Änderung der Metallisierung der Solarzellen nach sich gezogen, wodurch neue Degradationseffekte auftreten können. In der vorliegenden Arbeit werden die einzelnen Komponenten der Solarzellenmetallisierung und –verschaltung in Bezug auf ihren Beitrag zur Degradation untersucht. Die dafür notwendige beschleunigte Alterung erfolgte mittels Temperaturwechselbelastung zwischen -40 °C und +85 °C. Unterstützt durch die numerische Simulation konnte die Degradation der Rückseitenmetallisierung und Zellverschaltung im Detail charakterisiert und Lösungen zur Reduktion der Leistungsabnahme abgeleitet werden. Erstmals wurde dabei der Einfluss der AgAl-Legierung und des Druckkontaktwiderstandes auf den Serienwiderstand der Solarmodule untersucht.

Polyethylenvinylacetat (EVA) ist das in der kristallinen Silizium Photovoltaik am häufigsten eingesetzte Einbettmaterial. Aufgrund der Applikation von Solarmodulen unterliegt das Polymer Alterungsmechanismen, die zu Änderungen oder Verlust wichtiger Eigenschaften führen können. Folge sind typische Fehlerbilder wie Delamination oder Yellowing, die zu Leistungsverlusten oder Modulausfällen führen können. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss von Umweltparametern (Temperatur, Feuchte, UV-Strahlung) und Stabilisatoren auf die Alterung von EVA-Folie zu untersuchen und damit einen Beitrag zur Identifikation der zugrundeliegenden Fehlermechanismen zu liefern. Dazu wurden sowohl Folien mit definierter und variierender Additivierung als auch kommerzielle Folien künstlichen Bewitterungstests unterzogen und die Änderungen verschiedener Eigenschaften analysiert. Dazu zählt die Haftung an der Grenzfläche EVA-Glas, das Transmissionsverhalten und die Farbänderung der Folie. Darüber hinaus wurden alterungsbedinge Änderungen an der chemischen Struktur von EVA und den Stabilisatoren mittels FTIR-Spektroskopie und GC/MS-Messungen erfasst. Bei den untersuchten Additiven handelte es sich um ein organisches Peroxid (Vernetzer), einen Haftvermittler auf Silanbasis, einen UV-Absorber aus der Gruppe der Hydroxybenzophenone, ein Arylphosphit als Antioxidant und einen bi-funktionellen Stabilisator, das sogenannte HALS (hindered amine light stabilizer). Im Rahmen der Arbeit ist es gelungen Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen der Folienadditivierung und dem Auftreten verschiedener Fehlerbilder zu identifizieren. Darüber hinaus war es möglich eine Folienzusammensetzung zu definieren, die die bestmögliche Stabilität beim Einsatz von EVA als Einbettmaterial bieten sollte.