Flasher-Trends auf der PVSEC

Die Ausstellung der EU PVSEC, die in Amsterdam zu Ende gegangen ist, ist zwar lang nicht mehr so groß, wie sie einst war, doch Maschinenbauer einiger Segmente sind immer noch sehr präsent. Dazu gehören die Flasherhersteller, die einen Markt bedienen, auf dem europäische Unternehmen immer noch stark sind. Das gilt zumindest für die Zelltester. Auch die Forschung an europäischen Instituten ist noch rege. Das Konferenzprogramm war wie immer mit Präsentationen etwa zu Hocheffizienzmodulen, Technologien zur Siliziumherstellung oder zur Qualitätskontrolle voll gepackt und die Diskussion mit den Wissenschaftlern ist ein Grund, warum Maschinenbauer immer noch auf die Veranstaltung kommen.

Bei den Flashern dreht sich die Diskussion immer noch um die Anpassungen, die durch die technischen Neuerungen notwendig werden. Perc- und Heterojunction-Zellen erfordern besondere Messverfahren, unter Umständen auch bifaziale Zellen oder Module. Auf der Geräteebene stellt sich die Frage, wie Flasher verglichen sinnvoll werden können, vor allem wenn sie verschiedene Lichtquellen nutzen, also entweder Xenon-Blitzlampen oder LEDs.

Bei bifazialen Modulen steigt die Leistung, weil sie zusätzlich das Reflexionslicht auf der Rückseite nutzen. Ein Teil der Experten argumentiert, dass es in der Produktion zwar ausreiche, die Leistung mit einem Lichtblitz nur von einer Seite zu messen. Dieser müsse dann aber eine höhere Intensität haben als die 1000 Watt pro Quadratmeter, die in den Standardtestbedingungen festgelegt sind. Wenn man von zehn Prozent Mehrertrag und von einer Lichtempfindlichkeit der Rückseite ausgeht, die 70 Prozent der auf der Vorderseite entspricht, wären das zum Beispiel 1070 Watt pro Quadratmeter.

Detlev Berger, Geschäftsführer der gleichnamigen Berger Lichttechnik, widerspricht und sagt, dass diese Messung bei höherer Leistung nicht nötig sei. Die Abhängigkeiten der Leistung von der Einstrahlung sei bekannt und drei Messpunkte würden theoretisch ausreichen, um auch die Leistung bei 1070 Watt zu berechnen. In einem Artikel untermauert er das mit den Messergebnissen an zwei Modulen. Auch hält er es für ausreichend, sie von einer Seite zu flashen.

Eine andere Schwierigkeit ist, dass Zell- oder Modulkäufer nicht sicher sein können, wie hoch der Mehrertrag am Ende wirklich ist. Er hängt von der Umgebung eines Moduls ab. Es sind durchaus auch mehr als zehn Prozent möglich.

Neuer Zellflasher bei Berger Lichttechnik

Berger Lichttechnik hat jetzt beim Zellflasher technisch nachgelegt. Auf der PVSEC zeigte Detlev Berger, dass sie bei dem neuen „PSS Gen 3-C“ alles implementiert hätten, „was uns bisher vorgehalten wurde“. Der Zelltester der Klasse A+A+A+ sei schnell und könne 6000 Zellen pro Stunde vermessen, er enthalte die neuste Messtechnologie für Perc, HJT und weitere Zelltypen, sei adaptierbar für Halbzellen und erlaube die Integration von EL- und Infrarotmessung.

Um Hocheffizienz-Zellen schnell vermessen zu können, hat Berger schon vor Jahren das so genannte Over- und Undershooting entwickelt. Während des Lichtblitzes werden die Messpunkte auf der Strom-Spannungskennlinie-Kennlinie des Moduls angefahren, indem ein Widerstand als Last schnell auf verschiedene Werte geschaltet wird. Wird in Richtung zunehmender Last gemessen, wird der Widerstand also zunehmend kleiner geschaltet. Vor jedem Messpunkt wird der Widerstandswert kurzzeitig noch kleiner geschaltet, um das Einschwingverhalten zu beschleunigen. Die Zahl der Messpunkte wurde bei dem neuen Gerät nun deutlich erhöht.

Halm hält beidseitige Messung bifazialer Zellen für sinnvoll

Halm misst in seinen Zelltestern dagegen mit angelegter veränderbarer Spannung. Diese gleiche aber nur die Verluste aus, die in den Kontakten und Zuleitungen entstehen, so Entwicklungsleiter Klaus Ramspeck auf der EU PVSEC. Das erlaube längere Zuleitungen. Das Unternehmen liefert EL- und IR-Messvorrichtungen gleich mit und hat auch dafür Auswertealgorithmen entwickelt. Nach eigenen Angaben ist Halm bei den Zelltestern Marktführer und hat bereits eine dreistellige Anzahl der Geräte verkauft.

Für die Messung bifazialer Zellen hält Ramspeck es im Prinzip für sinnvoll, sie von beiden Seiten zu messen. Die Streuung des Empfindlichkeitsverhältnisses zwischen Vorder- und Rückseite in der Produktion könne in manchen Chargen größer sein als der Bereich einer Zellklasse, in die eine Zellen für den Verkauf einsortiert wird.

Die Streuung von Zell- oder Moduleigenschaften in der Produktion ist auch eine der grundsätzlichen Schwierigkeiten, wenn man die Güte des Lichtspektrums eines Flashers beurteilen will. Ein großes Thema auf der PVSEC, da derzeit auch dazu eine neue Norm diskutiert wird. Ein Punkt ist, dass ein so genannter Coverage-Faktor eingeführt werden könnte. Bisher wird nur verglichen, wie viel Lichtintensität ein Flasher in sechs definierten Bereichen des Lichtspektrums hat. Das macht es möglich, dass man im Prinzip mit sechs LEDs, die jeweils eine Spektrallinie in einem der sechs definierten Wellenlängenbereiche emittieren, laut Norm bereits eine ebenso hohe Güte erreichen kann wie mit mehr LEDs oder mit Xenon-Lampen, die ein kontinuierlicheres Spektrum abstrahlen. Der Coverage-Faktor würde angeben, wie gut die Abdeckung insgesamt ist, so dass sich die verschiedenen Lichtquellentechnologien darin unterscheiden würden. Ebenso ist in Diskussion, einen Faktor für den spektralen Missmatch einzuführen. Dieser beschreibt, wie eine Zelle auf die Abweichung des Flasherspektrums vom definierten Sonnenlichtspektrum reagiert.

All diese Ansätze können nicht die Schwierigkeit lösen, dass es vor allen auch von der Anwendung und vom Betrieb des Flashers abhängt, wie akkurat die Zell- oder Modulleistung am Ende gemessen wird. Wenn die Variation der spektralen Empfindlichkeit der Zellen in der Produktion gering genug ist und der Flasher richtig kalibriert wird, lässt sich im Prinzip auch bei geringerem Coverage genau messen, so einige der Experten.