M10 und Frauhofer ISE bringen bleifreie Matrix-Schindelmodule zur Industriereife

Schindelmodulen sind effizienter als Standardmodule, doch noch werden sie nur von wenigen Herstellern weltweit produziert. Die Firma M10 Industries AG und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam eine Anlage für die Verschaltung von Matrix-Schindelmodulen entwickelt. Dabei ordne ein Roboterarm die Schindelzellen in einer Matrix an und bereite sie für den Klebeprozess vor, hieß es von den Freiburger Wissenschaftlern. M10 habe einen Stringer konzipiert, der die Herstellung dieser Matrix-Schindelmodule im industriellen Maßstab ermögliche. Er sei nach sieben Monaten Entwicklungszeit in Freiburg in Betrieb genommen worden und stehe für weitere Tests zur Verfügung.

„Durch den Matrix-Ansatz konnten wir ein völlig neues Maschinenkonzept umsetzen, unsere Anlage hat damit einen wesentlich höheren Durchsatz als klassische Schindel-Stringer und steht somit herkömmlichen Stringer im Megawatt-Output in nichts nach«, erklärt M10-Vorstand Phillipp Zahn. Pro Stunde könne der Matrix-Stringer vollautomatisiert 12.000 Schindelzellen verarbeiten. Die neue Anlage könne in konventionelle Fertigungslinien für Solarmodule integriert werden und die Solarzellen komplett bleifrei verbinden.

Die 100 Prozent Bleifreiheit der Solarzellenstreifen ist ein Pluspunkt der Schindeltechnologie. Die aus den überlappend angeordneten Schindeln gefertigten Solarmodule gelten als effizienter als Standardmodule. Die Ströme der Solarzellenstreifen sind kleiner als bei Halbzellen-Modulen sind, die Busbars der Solarzellen mit aktiver Zellfläche überdeckt werden und keine Freiräume zwischen den Solarzellen eines Strings bleiben, wie es vom Fraunhofer ISE heißt.

Das von den Freiburger Wissenschaftlern entwickelte Schindelkonzept gehe noch einen Schritt weiter. Die geschindelten Solarzellen würden zusätzlich versetzt angeordnet, was eine vollständige, homogene Belegung der gesamten Modulfläche ermögliche. Damit sind diese Matrix-Schindelmodule relativ gesehen zwei bis bis sechs Prozent effizienter sind als herkömmlich Halbzellenmodule mit Drahtverschaltung, wie die Forscher erklären. Zudem besäßen die Matrix-Schindelmodule eine hohe Toleranz gegenüber Teilverschattung aus. Der Strom umfließe aufgrund der Matrix-Anordnung die verschatteten Bereiche, was bei Teilverschattungen eine deutliche Mehrleistung der Photovoltaik-Anlagen gegenüber eingesetzten Standardmodulen bringe.

Die Matrix-Schindelmodule seien besonders für gebäudeintegrierte Anwendungen gut geeignet. „Gerade dort kommt es auf maximale Flächenausnutzung, Verschattungstoleranz und eine ansprechende Ästhetik an“, erklärte Achim Kraft, Gruppenleiter Verbindungstechnologie am Fraunhofer ISE. Zudem sei es möglich, in Kombination mit einer Morpho Color-Farbschicht die Module in einer Vielzahl an möglichen Farben unauffällig in Wänden »verschwinden« zu lassen oder architektonische Akzente zu setzen. Auf der am Mittwoch beginnenden Intersolar sollen Schindelmodule in grüner und blauer Variante ausgestellt werden.