Das Projekt "Verbesserung von Photovoltaikmodulen - Massnahmen bezueglich der Widerstandsfaehigkeit gegenueber elektrischen und thermischen Einwirkungen, die durch eine Sperrspannung in Zellen hervorgerufen werden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungs-Verein Rheinland Sicherheit und Umweltschutz durchgeführt. Objective: Besides environmental factors, hot-spot heating affects the service lifetime of PV modules. The origin of hot-spot heating lies in the complete or partial shading of cells inside the module. Shaded cells are operated on the reverse current-voltage characteristic, causing energy dissipation in the form of heat. European module manufacturers who rely on purchasing crystalline silicon cells are presently uncertain about suitable hot-spot safety measures (bypass diode concepts) because the reverse operation behaviour of solar cells is not documented. In addition, the hot-spot problem for thin-film photovoltaic modules has not been adequately investigated up to the present. This research project will contribute to improving the module design for the different cell technologies that have achieved production level (c-Si, a-Si, CdS, CdTe). The individual behaviour of commercially available crystalline silicon cells under reverse biased conditions is to be documented so that module manufacturers can use this data base to set up module designs. For large area modules fundamental questions are to be solved regarding the behaviour of serial and parallel cell interconnection concepts in shading conditions. For thin-film modules fundamental questions regarding hot-spot heating effects under realistic shading conditions are to be clarified. Description of work: With regard to the electrical and thermal characterisation of reverse biased crystalline silicon cells a comprehensive test program will be applied to all commercially available cells. Batches of the cell types will be subjected to the measurement of reverse current-voltage characteristics, infrared imaging and junction breakdown measurement and hot-spot safety measures will be derived which are suitable for the individual cell types. A test program will be carried out to document hot-spot heating effects for different serial/parallel cell interconnection circuits, leading to better design for large-area modules. Studies will be conducted on the financial risks for manufacturers of large-area modules in the event that hot-spot safety measures are omitted and location specific shading can be excluded. The cost savings in production will be compared to possible follow-up costs which arise as a result of the hot-spot damage of modules. Indoor and outdoor hot-spot tests will be performed for commercial thin-film modules under realistic shading conditions. Based on these results, a new measurement principle for hot-spot testing will be developed that will be suitable as a replacement for the current principle laid down in IEC standards. Exploitation of results will be achieved through publications, Internet presentation and the organisation of a workshop for European module manufacturers. Expected Results and Exploitation Plans: Preparation of a comprehensive database for the reverse biased operation of cells of crystalline silicon and thin-film technology...
Das Projekt "Entwicklung eines fachlichen Feinkonzeptes fuer LANIS: Erstellung des Prototypen LANIS-Bund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Basler und Partner durchgeführt. Das Zusammenwirken aller geeigneten IT-Verfahren und IT-Vorhaben mit Landschafts- und Naturschutzbezug wird im Informationstechnischen Rahmenkonzept 1999 (IT-RK) des BfN als Landschafts- und Naturschutzinformationssystem (LANIS-BUND) bezeichnet, dessen Hauptaufgaben darin besteht, - die in gesetzlichem Auftrag erhobenen Informationen allen interessierten MA innerhalb des eigenen Geschaeftsbereichs und des BMU zur Erledigung ihrer Aufgaben zur Verfuegung zu stellen, - neue Anforderungen im Bereich der eigenen wissenschaftlichen Aufgaben als auch der externen Zusammenarbeit insbesondere unter Beruecksichtigung des Bundesinteresses anzuregen sowie - Moeglichkeiten zum Lokalisieren und zum Zugriff auf Datenbestaende und Systeme anzubieten, um kuenftig ein transparentes und wirtschaftlicheres Informationsmanagement zur ermoeglichen. LANIS-BUND regelt daher kuenftig:- die Auskunft und den Zugriff auf Datenbestaende, Systeme und anderen Informationsquellen, - die Kommunikation mit lokalen und externen Systemen sowie - die Unterstuetzung des Managements von Sachdaten, Geodaten und (multimedialen) Dokumenten. Der Prototyp LANIS-Bund soll Oberflaechenelemente sowie einen Teil der spaeteren Funktionalitaet und des Datenmodells von LANIS-Bund enthalten. Er dient als grundsaetzlicher Nachweis der technischen und wirtschaftlichen Praktikabilitaet des Fachkonzeptes LANIS-Bund sowie zur weiteren Designfestschreibung der spaeteren Betriebsversion LANIS-Bund. Folgende Arbeitsschwerpunkte sind vorgesehen: - Definition und Aufbau der relationalen Tabellenstruktur - Prototyp des LANIS-Bund-Services - Prototyp des LANIS-Bund-Clients - Performance-Tests - Vorfuehrung des Prototypen und Installation beim Auftraggeber
Das Projekt "Infrarot-Absorptionsspektroskopie mit einer 'CW-Cavity-Ring-Down'-Zelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Lasermedizin durchgeführt. Fuer die moderne Medizin- und Umweltanalytik sind hochempfindliche Messgeraete unerlaesslich, die Spurengase selektiv in Konzentrationen im Sub-ppb-Bereich bestimmen koennen. Gerade die Kombination dieser Anforderungen macht die Entwicklung eines neuartigen Spurengasanalysesystems notwendig. Messprinzip dieses Geraetes ist die Cavity-Ring-Down-Spektroskopie (CRDS), eine methodische Weiterentwicklung der Absorptionsspektroskopie. Vorteil dieser Methode ist, dass sich die zu analysierende Luftprobe in einem optischen Resonator befindet. Auf diese Weise werden Absorptionslaengen von mehreren Kilometern erreicht, woraus eine extrem hohe Nachweisempfindlichkeit resultiert. Durch eine geeignete Wahl des verwendeten Lasersystems und der Resonatorspiegel lassen sich Gase vom UV bis ins Infrarote spektroskopieren. Fuer die Analyse von atmosphaerischen oder medizinischen Luftproben ist die Verwendung von cw-Lasern im infraroten Spektralbereich besonders vorteilhaft, da dort bio- und umweltrelevante Spurengase anhand ihrer Schwingungs-Rotationsuebergaenge eindeutig identifiziert werden koennen. Im Rahmen eines durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt gefoerderten Projekts (Az 12644) soll ein tragbares Messgeraet zur In-situ-Messung von Spurengasen entwickelt und erprobt werden. Dies beinhaltet ebenso die Entwicklung eines kompakten, kontinuierlich durchstimmbaren Lasersystems im infraroten Spektralbereich von 3,0 mym-3,6 mym, als auch eine Weiterentwicklung der CRDS zur Verwendung von cw-Lasern, der sogenannten Cavity-Leak-Out-Spektroskopie (CALOS). In ersten spektroskopischen Experimenten konnten Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethan und Ethylen in einer Konzentration von 1 ppb nachgewiesen werden. Eingegliedert in den Arbeitskreis atmosphaerische Diagnostik stehen wir in enger Kooperation mit dem Institut fuer Angewandte Physik (Universitaet Bonn), dem Laser Zentrum Hannover e.V., Fischer Analysen Instrumente GmbH und Hartmann und Braun GmbH und Co.KG.