Kurzbeschreibung
Zerstörungsfreie Detektion des Eindringens von Feuchtigkeit in PV-Module und Auswirkung auf Ertrag & Modulsicherheit Zerstörungsfreie Detektion des Eindringens von Feuchtigkeit in PV-Module und Auswirkung auf Ertrag & Modulsicherheit Photovoltaik (PV) ist die Schlüsseltechnologie für den Übergang zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die langfristige Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von PV-Modulen sind jedoch entscheidend für ihre Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Ein zentrales Problem stellt die Feuchteaufnahme in Modulen dar, die zu Leistungsverlusten, Materialdegradation und sicherheitsrelevanten Schäden führen kann. Derzeit existieren keine praxistauglichen, zerstörungsfreien Methoden zur Früherkennung von Feuchteschäden in PV-Modulen. Bisherige Untersuchungen beschränken sich auf invasive oder rein laborgestützte Verfahren, die sich nicht für eine breite Anwendung im Feld eignen. Ziel von INSIGHT-PV ist die Entwicklung zerstörungsfreier Analyse- und Diagnosemethoden zur Erkennung und Quantifizierung von Feuchte in PV-Modulen – sowohl im Labor als auch unter realen Betriebsbedingungen. Der Innovationsgehalt liegt in der Kombination modernster spektroskopischer und bildgebender Verfahren mit datenbasierten Auswertemethoden (z.B. Chemometrie und Machine Learning). Dadurch sollen Feuchteschäden frühzeitig identifiziert, ihre Reversibilität untersucht, und deren Auswirkungen auf die Modulleistung und -sicherheit bewertet werden. Neben der materialanalytischer Forschung steht die Entwicklung von Messsystemen im Fokus, die für die industrielle Qualitätssicherung und Wartung geeignet und nutzbar sind. Die Integration dieser zerstörungsfreien Verfahren in Produktions- und Betriebsprozesse ermöglicht neue Ansätze zur Zustandsüberwachung und Lebensdauerprognose von PV-Modulen, was vor allem im Bereich Second-Life von PV-Modulen wesentlich ist. Dies stellt einen entscheidenden Schritt hin zu mehr Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit im PV-Sektor. INSIGHT-PV verfolgt mehrere zentrale Ziele: -Identifikation geeigneter spektroskopischer (z.?B. NIR, UV-Fluoreszenz) und bildgebender Messmethoden zur Feuchtedetektion in PV-Modulen -Entwicklung, Aufbau und Validierung zerstörungsfreier Sensorsysteme zur ortsaufgelösten Feuchtemessung in Labor- und Feldumgebungen -Kalibration und Validierung der Messmethoden mit etablierten Referenzverfahren (z.?B. TGA, Karl-Fischer-Titration) -Untersuchung der Korrelation zwischen Feuchteaufnahme und elektrischer Performance bzw. sicherheitsrelevanten Effekten -Analyse der Reversibilität von Feuchteeinflüssen und Bewertung potenzieller Regenerationsmaßnahmen -Einbindung industrieller Partner zur Erprobung und Anwendung der Verfahren an realen PV-Anlagen sowie Produktionsstätten Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Verlängerung der Lebensdauer von PV-Modulen und zur Reduktion des Ressourcenverbrauchs und CO?-Fußabdrucks pro erzeugter kWh. Zudem fördert es Innovation in den Bereichen Sensorik, Materialanalyse und nachhaltige Energieinfrastruktur (Second-Life). INSIGHT-PV schafft somit die Basis für zukunftsorientierte Qualitätssicherung, Investitionssicherheit und neue Geschäftsmodelle in der Photovoltaik-Branche.