Thesis: »SIMULATION DES LAMINATIONSPROZESSES VON PHOTOVOLTAIKMODULEN«

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
Der Laminationsprozess ist der abschließende Schritt in der Modulproduktion. In diesem Prozess wird das Verkapselungsmaterial aufgeschmolzen und verbindet alle Komponenten (Glas, Zellen und Verbinderstruktur, Rückseitenglas/-folie) miteinander. Hierbei gilt es vor allem das Prozessfenster des polymeren Verkapselungsmaterials einzuhalten um eine dauerhafte Verbindung zu gewährleisten und damit die Langzeitzuverlässigkeit der Module sicherzustellen. Aufgrund der notwendigen Vernetzungszeit der Materialien stellt die Lamination einen Flaschenhals in der Produktion dar, so dass meist mehrere Laminatoren parallel oder auch Mehretagenlaminatoren zum Einsatz kommen. Dies stellt einen wichtigen Kostenfaktor für die Modulhersteller dar und erfordert auch eine vergleichende Bewertung der Konzepte. Die Hersteller der Laminatoren besitzen zwar einen großen Erfahrungsschatz, eine detaillierte Analyse und Optimierung der Geräte mittels einer numerischen Simulation ist bisher allerdings nicht üblich.
Ziel der studentischen Arbeit soll es sein, die Temperaturverteilung während des Laminationsprozess im Laminator des Fraunhofer CSP in einer numerischen Simulation nachzubilden. Ziel soll es sein das transiente Temperaturverhalten zu erfassen und zu bewerten. Dabei soll die Steuerung der Heizplatte anhand der zugeführten Leistung möglichst exakt nachgebildet werden. Die Temperaturen über den Laminatstapelquerschnitt sowie lateral über die Fläche sollen als Ergebnisgrößen dienen. Auf Basis dieses Modells sollen anschließend Vergleiche zwischen einer Elektro- und Ölheizung und Parameterstudien zum Aufbau der Heizplatte (Dicke der Heizplatte, Abstand, Durchmesser und Position der Kanäle, Material der Heizplatte, etc.) durchgeführt werden.

Aufgabenprofil
Thematische Einarbeitung in die PV und Herstellung von Solarmodulen
Einarbeitung in die numerische Simulation von Temperaturfeldern und Kopplung mit elektrischer und vereinfachter Strömungssimulation in ANSYS Workbench
Modellerstellung und Validierung
Durchführung von Parameterstudien

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

Masterarbeit

Ansprechpartner/in

Herr Matthias Pander
Tel.: 0345 5589-5215
E-Mail: matthias.pander@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.