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Einblick in die Herstellung von Photovoltaikmodulen: Studierende des Studiengangs Energie- und Umwelttechnik bauen eigenes Solarladegerät

Im Studiengang Energie- und Umwelttechnik fertigen Studierende im Rahmen eines Praktikums, aus einzelnen Komponenten ein Solarmodul, das sich als Ladegerät verwenden lässt. Das Praktikum bildet damit die Verbindung zwischen der gelernten Theorie und deren Anwendung.

Ein wichtiger Bestandteil der Studiengänge an der School of Engineering ist der Bezug zur Praxis. «Im Studiengang Energie- und Umwelttechnik (EU) sind wir stolz darauf, in den verschiedenen technischen Labors mit realen Gerätschaften den Praxisbezug zur Theorie permanent herstellen zu können, von der Wärmepumpe bis zur Solarzelle oder dem Stromnetz», erklärt Franz Baumgartner, Studiengangleiter EU an der School of Engineering in Winterthur. «Ziel dieses Praktikums ist es, den Studierenden den Aufbau und die Herstellung von Photovoltaikmodulen in der Praxis zu vermitteln», so Hartmut Nussbaumer, Dozent und Forschungsgruppenleiter für Photovoltaik.

Für den Bau des Ladegeräts werden sogenannte bifaziale Solarzellen, die einfallendes Licht in elektrischen Strom konvertieren können. Die Studierenden löten die einzelnen Solarzellen zu Strings zusammen, die dann in ein Modul eingebettet werden. Für das Löten braucht es viel Feingefühl und es darf nicht zu viel Druck ausgeübt werden, da sonst die Solarzelle brechen kann. Am Ende besteht das Modul aus drei Reihen mit jeweils sechs Zellen und damit aus insgesamt 18 Solarzellen. Zum Abschluss werden die Zellen laminiert und das fertige Modul noch einem Qualitätstest unterzogen, bevor ein Laderegler an das Modul angebracht wird. Nach einem Test an der Sonne kann das Solarladegerät dann beispielsweise für das Aufladen eines Smartphones verwendet werden.

Für Absolvent Luca Tanno, inzwischen als Energieberater für Grossverbraucher tätig, hat das Unterrichtsmodul «die tiefe, erlernte Theorie optimal ergänzt.» Zudem habe es ihm gezeigt, wie schwer der Weg von der theoretischen Machbarkeit in die Massenproduktion sein kann: «Vieles hat mich erstaunt: Wie empfindlich die Wafer sind, wie komplex ein Laminierungsprozess ist und wie unterschiedlich die Leistung der Module am Schluss waren. Entsprechend finde ich es spannend, wie es gelingen kann Stückzahlen im Millionenbereich zu produzieren und das mit einer Lebensdauer von über 30 Jahren.»