Charakterisierung verschaltungsbedingter Degradationsmechanismen in flexiblen CIGS-Solarmodulen

Gegenüber starr verkapselten Solarmodulen ist flexible Photovoltaik ihren Umwelteinflüssen viel stärker ausgesetzt.
Hier ist die Stabilität ein sehr wichtiger Faktor für die gesamte Modulzuverlässigkeit. Um die Wirkung klimatischer, mechanischer und elektrischer Belastung auf die Verschaltung mit leitfähigen Klebstoffen analysieren zu können, wurden die Proben Temperaturzyklentests, mechanische Deformationen, erhöhten Temperaturen und verschiedenen Stromlasten ausgesetzt. Dazu wurde der Effekt auf die resultierende Moduleffizienz berechnet.
Die Zuverlässigkeit der Verschaltung hängt stark von dem metallischen Füllgrad der Leitklebstoffe, der thermischen Kompatibilität der Fügepartner sowie deren Elastizität ab. Dazu kann Schrumpfung und Ausgasen während der Aushärtung die Zuverlässigkeit des Kontaktes nachhaltig beeinflussen. In stark vorgeschädigten Modulen auftretende hohe lokale Stromkonzentrationen bewirken zudem Veränderungen in der Verkapselung. Abhängig von der Leitklebstoffauswahl kann es hier zu starken Schäden, aber auch zur spontanen Kontaktverbesserung durch mikrostrukturelle Änderungen kommen.

Die im Vorfeld durchgeführten Untersuchungen der Verschaltungsflächen und -materialien ermöglichen ein besseres Verständnis der auftretenden Alterungsprozesse. Die Zusammenhänge der Fügepartner-Materialeigenschaften mit den Degradationsprozessen werden untersucht und diskutiert.