Wenn im Labor die Sonne aufgeht • pro-physik.de


„In der Photovoltaik geht der Trend zu größeren Modulen mit höheren Qualitätsanforderungen“, erklärt Stefan Riechelmann von der PTB. „Damit haben wir als Nationales Metrologieinstitut einen Messstand entwickelt, der hinsichtlich seiner Eigenschaften weltweit führend ist.“ Denn die PTB bietet seit vielen Jahren hochpräzise Kalibrierungen auf diesem Gebiet an. Seit 2021 hat die PTB ihre Kalibrierprodukte von einzelnen Solarzellen bis hin zu kompletten Solarmodulen konsequent erweitert und der neue Sonnensimulator ist das wichtigste Puzzlestück in diesem Angebot.

„Die EU plant derzeit die Einführung von Energieetiketten, die denen von Kühlschränken und anderen Geräten ähneln, und wir bereiten unsere Messstände auf die wachsende Nachfrage nach Kalibrierungen in diesem Bereich vor“, sagte Riechelman und wies auf eine weitere Ergänzung hin. Mit doppelseitigen Lichtquellen können Sie die Vorder- und Rückseite Ihres Solarmoduls beleuchten. Dies ist für die heute auf dem Markt erhältlichen bifazialen Solarmodule notwendig, die auch rückseitig Strom erzeugen können.

Der Solarsimulator ist Teil des Photovoltaik-Kompetenzzentrums der PTB und bietet eine einzigartige technische Infrastruktur für realitätsnahe Messungen mit höchster Präzision. Deshalb betreut Riekelman im Rahmen des Kompetenzzentrums fast jede Woche interessierte Gruppen, von Studenten über die Industrie bis hin zu Politikern. Ein weiteres Highlight einer solchen Tour ist die 9 Meter hohe Solarmodulröhre. Dieser fährt auf Schienen aus der Halle heraus und kann in verschiedenen Winkeln zur Sonne aufgestellt werden. Anders als im Labor können Sie Solarmodule installieren und Messungen unter natürlichem Sonnenlicht durchführen.

Wenn Messwissenschaftler über Regression sprechen, blicken sie meist verwirrt. Rückverfolgbarkeit ist eines der Schlüsselkonzepte in der Messwissenschaft bzw. Metrologie. Nur durch die Rückverfolgung können unterschiedliche Messergebnisse, die möglicherweise mit unterschiedlichen Methoden ermittelt wurden, miteinander verglichen werden. Für die Rückführung ist eine Art Goldstandard als Referenz erforderlich. Für die Charakterisierung von Solarmodulen sind am Solarsimulator der PTB kalibrierte Module die beste Referenz.

Diese Referenzmodule gehen auf den ursprünglichen Solarstromzähler zurück, die von der PTB kalibrierte Referenzsolarzelle. Kein Solarmodul und keine Solarzelle können dies genau messen. Dabei müssen die tatsächlich eingesetzten Module mit diesem Goldstandard vergleichbar sein. Wie stark weicht das Ergebnis davon ab? Die Messung muss um diese Abweichung korrigiert werden. Als nachvollziehbar und damit vergleichbar und aussagekräftig gelten alle Module, die ggf. über mehrere Zwischenschritte mit einem Referenzmodul verglichen wurden.

Anlässlich des Internationalen Tages des Lichts, der jedes Jahr am 16. Mai begangen wird, lenkt die UNESCO die Aufmerksamkeit auf die Forschung und Wissenschaft im Zusammenhang mit Licht und den lichtbasierten Technologien, die unser Leben und Wissen in vielen Bereichen „erhellen“. Der 16. Mai markiert den Tag, an dem der Ingenieur und Physiker Theodore H. Mayman 1960 in Malibu erstmals erfolgreich einen Laser einsetzte.

PTB/RK



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