Effiziente Solarstromwandler für extreme klimatische Verhältnisse

Sehr robust: BMBF- Verbundprojekt „PV-LEO“ erforscht Halbleiterschalter auf Siliziumkarbid-Basis, die mehrere hundert Grad und Spannungen im Tausend Volt-Bereich aushalten.

Photovoltaik-Anlage im Wüsteneinsatz ©KACO new energy GmbH

27.10.14

BMBF-Verbundprojekt PV-LEO

Solarenergie kann für die Energieversorgung der Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Die Energiemenge, die die Sonne auf die Erde strahlt, ist mehr als ausreichend, um den gesamten Energiebedarf der Welt zu decken. Damit die Sonnenenergie sich jedoch nutzen lässt, muss die Energie der Sonnenphotonen in andere Energieformen umgewandelt werden. Elektrische Energie ist dabei der Favorit, lässt sie sich doch vergleichsweise leicht verteilen und ohne Schwierigkeiten in Wärme, Bewegung und wieder Licht umwandeln.

Wie Solarenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann, ist seit langem bekannt, allerdings gelingt dies nur zu einem vergleichsweise geringen Prozentsatz. Etwa ein Fünftel der aufgefangenen Solarenergie kann derzeit in elektrische Energie umgewandelt werden. Außerdem muss der entstandene Solarstrom noch in eine Form umgewandelt werden, die mit dem etablierten Stromversorgungsnetz verträglich ist.

Insbesondere bei diesem letzten Schritt geht noch einmal Energie verloren und die elektronischen Bauteile, die für diese Umwandlung benötigt werden, funktionieren nicht besonders zuverlässig unter extremeren klimatischen Bedingungen. Die liegen aber meistens genau da vor, wo die Sonne besonders viel Energie liefert.

Um Komponenten zu entwickeln, die auch unter extremen klimatischen Verhältnissen und insbesondere bei hohen Temperaturen zuverlässig funktionieren, hat sich ein Konsortium aus Forschern und Ingenieuren zusammengeschlossen, das sich die Aufgabe gestellt hat die für diese Entwicklung notwendigen Grundlagen zu erforschen.

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt „PV-LEO“ sollen Halbleiterschalter auf Siliziumkarbid-Basis hergestellt und erforscht werden. Mit diesem Material ist es möglich, Halbleiterschalter herzustellen, die bei mehreren hundert Grad und Spannungen im Tausend Volt-Bereich funktionieren. Das ist notwendig, um die Effizienz der Stromwandlung deutlich zu steigern, und gleichzeitig die Herstellungskosten für die Wandlermodule zu senken. Eine wichtige Voraussetzung, um auf dem weltweit hart umkämpften Photovoltaikmarkt wettbewerbsfähig zu sein bzw. zu bleiben.

Sofern die Arbeiten erfolgreich verlaufen, wird das Konsortium die Grundlagen für eine völlig neue Generation von Komponenten für die Stromwandlung zur Verfügung haben. Auf der Basis dieser technologischen Grundlagen können dann kompakte, sehr robuste und kostengünstige Wandler für Photovoltaik-Anlagen auf der ganzen Welt entwickelt werden.

Das Verbundprojekt PV-LEO (PV-Lifetime Extended Operation)ist Anfang Oktober 2014 gestartet und wird vom BMBF mit rund 2,2 Millionen Euro im Rahmen der Initiative „F&E für Photovoltaik“ gefördert. Projektpartner sind die KACO new engergy GmbH (Kassel), die SUMIDA Components & Modules GmbH (Obernzell), die Infineon Technologies AG (Erlangen) und das Fraunhofer IWES (Kassel). Nach einer Laufzeit von drei Jahren wird das von KACO koordinierte Projekt Ende September 2017 abgeschlossen sein.

Weitere Informationen

Download Steckbrief BMBF-Verbundprojekt „PV-LEO“ (PDF)

Fußzeile

  • ResearchGATE's
  • Mister Wong
  • LinkaARENA
  • google.com
  • Webnews
  • YiggIt
  • Folkd