Thesis: »UNTERSUCHUNG DER THERMOMECHANISCH INDUZIERTEN VERSCHIEBUNG VON VERKAPSELTEN SOLARZELLEN«

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE suchen für ihr gemeinsames Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in der Gruppe »Zuverlässigkeit von Solarmodulen und Systemen« eine/n Studenten/-in zur Bearbeitung eines wissenschaftlichen Themas.

Was Sie erwarten können
Für die serielle Verschaltung von Solarzellen werden üblicherweise Kupferverbinder verwendet. Diese werden von der Vorderseite einer Zelle auf die Rückseite der nächsten Zelle geführt. Aufgrund von Temperaturwechseln durch z. B. Tag und Nacht sowie des jahreszeitlichen Temperaturverlaufes kommt es zu Ausdehnungen bzw. Kontraktionen im Solarmodul. Dadurch werden die Solarzellenverbinder insbesondere in dem Übergang von einer zur nächsten Zelle beansprucht. Da sich diese Vorgänge vielfach wiederholen und es zu plastischen Deformationen im Kupfer kommt, unterliegt das Material einer fortschreitenden Ermüdung. Je nach Größe der auftretenden Deformation bzw. Qualität des Kupfermaterials kann es zu einem frühzeitigen Versagen des Verbinders kommen, was den Stromfluss verhindert und im schlechtesten Fall zu einem Ausfall des Moduls führen kann. Die Höhe der Belastung im Kupfer bei Temperaturwechselbelastung ist von einer Vielzahl von Einflussfaktoren abhängig (Material, Modulaufbau, Größe des Temperaturwechsels, Zeitabhängigkeiten).
Gegenstand dieser studentischen Arbeit soll es sein, durch experimentelle Untersuchungen den Einfluss dieser Faktoren zu untersuchen. Dafür werden spezielle Modulproben hergestellt und Temperaturwechseltests im Labor ausgesetzt werden. Während dieser Temperaturwechsel soll mit Hilfe von Grauwertkorrelationsmessungen die Verschiebung der Solarzellen aufgenommen werden. Als Ergebnis sollen charakteristische Zusammenhänge zwischen den einzelnen Variationen aufgezeigt und mechanisch bewertet werden. Zur weiterführenden Interpretation der experimentellen Untersuchungen soll eine numerische Simulation der Zellverschiebungen mit Hilfe von ANSYS durchgeführt werden.

Aufgabenprofil
Thematische Einarbeitung in Themen der Zuverlässigkeitsbewertung von Solarmodulen
Einarbeitung in die mechanischen und thermomechanischen Zusammenhänge von Solarmodulen
Einarbeitung in ein Verfahren zur Grauwertkorrelationsmessung
Konzeption und Herstellung der speziellen Solarmodulproben
Durchführung und Auswertung der Grauwertkorrelationsmessungen
Aufbau und Interpretation eines Simulationsmodells zur Zellverschiebung
im Modul

Weitere Informationen

Unternehmen

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Bereich/Abteilung

Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Abschlussart

Bachelorarbeit / Masterarbeit

Ansprechpartner/in

Herr Dr. Rico Meier
Tel.: 0345 5589-5213
E-Mail: rico.meier@csp.fraunhofer.de

Bitte geben Sie Ihre Bewerbung vorrangig online ab oder richten diese ausschließlich an folgende Post- bzw. E-Mailadresse:

personal@csp.fraunhofer.de

Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik
Personalreferat
Otto-Eißfeldt-Str. 12
06120 Halle (Saale)

http://www.csp.fraunhofer.de

Branche

Forschung und Entwicklung

Anforderungen

Für die Stelle wird ein/e Student/in eines ingenieur- oder naturwissenschaftlichen Studienganges gesucht. Eine systematische Planung und Durchführung von Versuchen wird vorausgesetzt. Kenntnisse zur Simulation mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente mit der Software ANSYS sind wünschenswert. Nach einer angemessenen Einarbeitungszeit wird ein selbstständiges und verantwortungsbewusstes Bearbeiten der Aufgabenstellung erwartet.

Zusatzinformationen

Leistungen

Finanzielle Unterstützung

› Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.