Konzentrator-Photovoltaik (CPV) könnte sich erneut zu einer wirtschaftlich attraktiven und hocheffizienten PV-Technologie für Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung entwickeln. Um ihre Vorteile zu nutzen, haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und Soltec gemeinsam einen Prototyp eines zweiachsigen Trackers entwickelt, der sich nahtlos in die neueste Mikro-CPV-Technologie des Fraunhofer ISE integrieren lässt.

Soltec und Fraunhofer ISE planen, bis Ende 2024 einen ersten Prototyp in Spanien zu installieren.

Deutlich mehr Ertrag bei weniger Flächen- und Materialverbrauch

Die neueste Mikro-CPV-Technologie des ISE erreicht einen Umwandlungswirkungsgrad von 36 % und führt zu einer 30-prozentigen Steigerung des Energieertrags im Vergleich zu herkömmlichen PV-Lösungen, heißt es in einer Mitteilung.

Zusammen mit der Technik von Soltec wollen es die Fachleute nun schaffen, die Energie von fast 1.000 Sonnen zu konzentrieren. Die Mikro-CPV-Module stellen allerdings strenge Anforderungen an die Nachführgenauigkeit entlang zweier Achsen, da sie den ganzen Tag über immer genau auf die Sonne ausgerichtet sein müssen, um die maximale Stromerzeugung zu erzielen.

„Wir ebnen den Weg für den Wiedereinstieg der hochkonzentrierenden Photovoltaik in den Markt, indem wir ein wettbewerbsfähiges Produkt anbieten, das Investoren durch seinen hohen Energieertrag, seine Robustheit und Nachhaltigkeit überzeugen soll“, sagte Dr. Frank Dimroth, Abteilungsleiter III-V und Konzentrator-Photovoltaik am Fraunhofer ISE. Die Mikro-CPV-Technologie könne die Modulfläche um 30 % und den Halbleitermaterialbedarf um das 1.300-fache bei vergleichbarer Leistung reduzieren, sagt er.

Mit dem ersten Prototyp wird die Präzision der Nachführgenauigkeit im Tagesverlauf getestet. In einem späteren Stadium kann das System mit 15,7 kWp Mikro-CPV-Modulen ausgestattet werden.