SI/502264

Schlussbericht

Das Projekt RACONT2050 untersucht die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit marktüblicher kristalliner Silizium-Photovoltaik-(PV)-Technologien unter realen Betriebsbedingungen. Die rasche Innovation bei PV-Modulen, wie neue Zellarchitekturen (PERC, TOPCon, HJT) und der Einsatz neuer Materialien, hat zu höheren Wirkungsgraden geführt, gleichzeitig aber auch neue und bislang nicht vollständig verstandene Risiken hinsichtlich der Langzeitzuverlässigkeit eingeführt. Aufbauend auf dem Erbe der historischen TISO-10-Anlage etabliert das Projekt eine repräsentative experimentelle Plattform in der Schweiz, um diese Technologien systematisch zu vergleichen und Langzeitdaten bis 2050 zu generieren. Zur Adressierung dieser Herausforderungen wurde eine 132 kWp PV-Anlage auf zwei Dächern des USI/SUPSI-Campus in Viganello installiert. Dabei kommen sieben moderne Modultechnologien von fünf Herstellern in zehn unabhängig überwachten Hochvolt-Strings (bis zu 1500 V) zum Einsatz. Ein ergänzendes Niedervolt-Referenzsystem wurde in Trevano neben der ursprünglichen TISO-Anlage von 1982 aufgebaut, wodurch sowohl technologische als auch historische Vergleiche ermöglicht werden. Das Projekt kombiniert detaillierte Labortests mit kontinuierlichem Feldmonitoring und entwickelt fortschrittliche Diagnosewerkzeuge, insbesondere ein innovatives Dark-I–V-Messsystem, das Fehler und Degradationsmechanismen auf String-Ebene erkennen kann. Dieser integrierte Ansatz ermöglicht die Demonstration moderner PV-Technologien, die Bewertung der Frühzuverlässigkeit, die Analyse von Systeme?ekten (z. B. Spannung und Verschattung) sowie den Aufbau einer langfristigen Monitoring-Plattform. Die Ergebnisse zeigen, dass die meisten Technologien in der frühen Betriebsphase zuverlässig funktionieren, wobei die Degradationsraten im Allgemeinen innerhalb der Herstellergarantie liegen. Dennoch wurden klare Unterschiede zwischen den Technologien festgestellt. TOPCon-Module zeigten die beste Gesamtleistung und erzielten höhere Energieerträge als sowohl PERC- als auch HJT-Technologien. Im Gegensatz dazu wiesen HJT-Module eine deutlich höhere Frühdegradation sowie materialbedingte Probleme auf, was die Bedeutung unabhängiger Tests vor einer grossflächigen Einführung unterstreicht. Weitere Ergebnisse umfassen eine systematische Überschätzung der Modulleistung durch Hersteller, vereinzelte mechanische Ausfälle wie Glasbruch sowie betriebliche Herausforderungen im Zusammenhang mit 1500 V Komponenten. Insgesamt zeigte das System eine hohe Leistungsfähigkeit mit starken Performance Ratios über alle Technologien hinweg.