Ultraflacher Photovoltaik-Wechselrichter / 24.10.2017

Forscher entwickeln solarmodulintegrierten Wechselrichter

Als neue Generation von Modulwechselrichtern soll effiziente Leistungselektronik in Solarmodule integriert werden. © Fraunhofer ISE

Innovative Leistungselektronik innerhalb von Modulwechselrichtern ist sowohl in Bezug auf CIGS-Fassaden als auch für Silizium-Solarmodule ein wichtiger Ansatzpunkt, um die Photovoltaik als Technologie weiterzuentwickeln.

Ziel des Projekts „ModulWR_4“ unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es, eine neue Generation von Wechselrichtern auf Ebene der Solarmodule zu entwickeln. Anlagen bis zu einer Größe von maximal 16 Solarmodulen sollen demnach zukünftig auf modulintegrierte Elektronik zurückgreifen können. Durch verschiedene innovative Lösungsansätze sollen sowohl der Wirkungsgrad der integrierten Wechselrichter von bisher 93 bis 95 Prozent auf 96 Prozent gesteigert als auch die bisherigen Systemkosten auf unterhalb der üblichen 40 bis 50 Cent pro Watt reduziert werden.

Solarmodulintegrierter Wechselrichter

Der neue Wechselrichter benötigt dabei kein eigenes Gehäuse mehr, da er stattdessen so flach realisiert wird, dass er auf der Rückseite des Solarmoduls mit einlaminiert werden kann. Dadurch entfällt auch die Notwendigkeit einer Erdung des Moduls. Um den Wechselrichter ausreichend flach und leicht zu konstruieren, werden bisher übliche Bauteile kritisch hinterfragt und gegebenenfalls ersetzt und der Aufbau wird neu überdacht. Unter anderem steht infrage, ob weiterhin ein Transformator eingesetzt werden soll. Die Projektpartner testen neuartige Halbleiter wie Siliziumkarbid oder Galliumnitrid und entwickeln ein neuartiges Passivkühlkonzept. Zunächst testen sie einzelne Elemente und deren Verknüpfung auf einer eigens entwickelten Testplattform, um diese Erfahrungen anschließend in den Aufbau eines Demonstrators einfließen zu lassen.

 

Die neue Wechselrichtergeneration soll in der Lage sein, Blindleistung zu liefern und somit das Stromnetz zu stabilisieren. Zudem soll eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung stehen.

Mehr zum Projekt

Projekt-Titel: ModulWR_4 - Modulwechselrichter der vierten Generation

Förderkennzeichen:
0324136A-C

Laufzeit:
01.05.2017 - 30.04.2019

Projektbeteiligte

Projektleitung, Entwicklung einer solarmodulintegrierten Leistungselektronik
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)

Entwicklung und Konstruktion Modulwechselrichter
AEconversion GmbH & Co. KG

Simulation und Optimierung der passiven Bauteile und Energiespeicher
Hochschule für angewandte Wissenschaften Coburg

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.