In Zusammenarbeit mit JEC
CEA und Roctool_panneaux solaires _Les Echos
Roctool_LesEchos
ERNEUERBARE ENERGIEN
Roctool und die CEA: Leichtere Solarpaneele
Seit 2022 arbeiten das Unternehmen und das Forschungsinstitut, beide mit Sitz in Bourget-du-Lac in Savoyen, an der Herstellung von Photovoltaikmodulen aus Verbundwerkstoffen.
Florian Espalioux
Korrespondent in Grenoble
Innovation auf dem Weg zur Industrialisierung… Seit 2022 fertigen Teams des Nationalen Instituts für Solarenergie (INES) – angegliedert an das Innovationslabor für Neue Energietechnologien und Nanomaterialien (LITEN) des CEA in Grenoble – Photovoltaikmodule aus neuen Verbundwerkstoffen. Diese sollen zu einfacheren Anlagen mit längerer Lebensdauer führen.
Aktuell bestehen Solarmodule meist aus einem Siliziumzellenkern, der insbesondere durch Glasplatten geschützt ist. Diese Ummantelung erhöht das Gesamtgewicht erheblich und schränkt die Einsatzmöglichkeiten ein, beispielsweise auf empfindlichen Dächern. Die auf Verbundwerkstoffen basierenden Module versprechen eine leichtere Bauweise und ein einfacheres Recycling von Photovoltaikmodulen. Zudem ermöglichen sie spezifische Formen und Eigenschaften, die über flache und rechteckige Module hinausgehen. Ein gemeinsam mit Stellantis entwickelter Prototyp einer solarbetriebenen Motorhaube für Autos wurde 2023 auf der CES in Las Vegas ausgestellt.
„Eine erste Machbarkeitsstudie untersuchte den Einsatz der induktiven Thermokompression zur Formgebung von Photovoltaikmodulen und zur Integration biobasierter Materialien oder Thermoplaste für deren Verkapselung“, erklärt Eszter Voroshazi, Leiterin der Abteilung Photovoltaikmodule und -systeme am CEA. In der zweiten Phase wurde ein System zur induktiven Thermokompression entwickelt, woraus ein Patent angemeldet wurde.
Obwohl das Forschungsinstitut die Verfahrensdetails vertraulich behandeln möchte, wurde die Maschine in Zusammenarbeit mit RoctoolEin Spezialist für Formenheiz- und -kühltechnologien für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe. Auch das Programm Easy Poc der Region Auvergne–Rhône-Alpes, das Synergien zwischen lokalen Akteuren fördern soll, trug zu dieser Zusammenarbeit bei.
Integration in Fahrzeuge
„Wir sind keine Solarspezialisten; wir arbeiten eher für Branchen wie die Automobilindustrie oder für Privatkunden“, sagt Matthieu Boulanger, Geschäftsführer des Industrieunternehmens mit rund fünfzig Mitarbeitern, das ebenfalls in Bourget-du-Lac ansässig ist. „Die Zusammenarbeit mit den Teams von CEA war daher eine Chance. Unsere Technologie ermöglicht schnelle Temperaturzyklen von Formen zur Umwandlung hochbeständiger Verbundwerkstoffe.“
„Die Umwandlung dieser Materialien erfordert höhere Temperaturen als mit herkömmlichen Laminieranlagen erreichbar sind“, ergänzt der CEA-Forscher. Die Installation der industriellen Prototypanlage auf der Technologieplattform Ines erfolgte 2024. Sie ermöglicht das Erreichen von Temperaturen über 250 °C bei einem Druck von 6 bar. „Darüber hinaus erwies sich die Induktionserwärmung als besonders geeignet, um eine Hochgeschwindigkeitsproduktion mit einer deutlichen Reduzierung des Stromverbrauchs zu verbinden.“
Nachdem die Ausrüstung qualifiziert und das Verfahren in den vergangenen zwei Jahren angepasst wurde, ist das Institut nun überzeugt, seine Fähigkeit zur Integration dieser neuen Materialien unter Beweis gestellt zu haben. Ein bedeutender Fortschritt, der neue Anwendungen, insbesondere im Mobilitätsbereich, für die Integration in Fahrzeuge ermöglichen sollte.
„Der nächste Schritt besteht darin, einen Integrationspartner für diese Photovoltaikmodule zu finden, um gemeinsam ein zukünftiges Produkt zu entwickeln“, schließt Eszter Voroshazi.
Für eine Induktions-Thermokompressionsanlage wurde ein Patent angemeldet.
Foto L. Godart / CEA
