2023 Leitfaden zum Verständnis der Degradation von Solarmodulen

Die Effizienz von Solarmodulen hat ein noch nie dagewesenes Niveau erreicht, doch die allmähliche Verringerung der von ihnen erzeugten Strommenge bleibt unvermeidlich. Hochwertige Solarmodule verschlechtern sich im Durchschnitt um etwa 0,4 % pro Jahr, was am Ende ihrer 25- bis 30-jährigen Lebensdauer zu einem Rückgang der Leistung um etwa 12-15 % führt.

Doch welche Faktoren tragen zur Degradation von Solarmodulen bei? Was beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der sich Solarmodule abbauen, und gibt es Strategien, um ihre Lebensdauer zu verlängern und so ihre vorzeitige Entsorgung als Abfall zu verhindern? Der folgende Inhalt wird diese Fragen im Detail beantworten.

Inhalt:

1.LID und Empfehlungen zur Minimierung der Auswirkungen von LID

2.PID und Empfehlungen zur Minimierung der Auswirkungen von PID

3.natürliche Alterung von Solarmodulen und Vorschläge

4. Mikrorisse und heiße Stellen in Solarmodulen und Vorschläge

Die Degradation von Solarmodulen umfasst LID, PID, natürliche Degradation, Mikrorisse und den Hot-Spot-Effekt. Da die Solarmodule selbst im Laufe der Zeit benutzt werden, altern die Komponenten auf natürliche Weise und werden weniger effizient. Die Hauptursache für die Degradation von Solarmodulen ist die natürliche Abnutzung, die im Laufe der Zeit durch UV-Strahlen und ungünstige Wetterbedingungen eintritt. Der Grad der Degradation ist in der Regel durch die Leistungsgarantie des Moduls abgedeckt. Darüber hinaus kann die anfängliche Exposition von Solarmodulen gegenüber Sonnenlicht zu LID führen, hoher Druck, hohe Temperaturen und erhöhte Luftfeuchtigkeit können PID verursachen, unsachgemäße Handhabung und Montage von Solarmodulen können zu Mikrorissen führen und die Abschattung des Montageortes kann den Hot-Spot-Effekt verursachen. Im Folgenden gehen wir näher darauf ein.

Bei LID (Light-Induced Degradation) gibt es verschiedene Formen der mechanischen und chemischen Degradation, die auf die Lichteinwirkung auf das Panel zurückzuführen sind, darunter: BO-LID, LeTID und UVID. Sie dient als Schlüsselparameter für die Zuverlässigkeit von Photovoltaikmodulen und umfasst hauptsächlich drei verschiedene Kategorien: Lichtdegradation durch Bor-Sauerstoff-Verbindungen (BO-LID), licht- und temperaturbedingte Degradation (LeTID) und durch UV-Bestrahlung verursachte Degradation der Oberflächenpassivierung (UVID).

BO-LID (Bor-Sauerstoff-Verbindung-Lichtdegradation)

BO-LID (Bor-Sauerstoff-Verbindung-Lichtdegradation) ist ein entscheidender Aspekt der Leistung von Solarmodulen. Im Bereich der LID (Light-Induced Degradation, lichtinduzierte Degradation) ist BO-LID der Hauptfaktor für die lichtinduzierte Degradation, die bei kristallinen Siliziumzellen beobachtet wird. Wenn Photovoltaikmodule zum ersten Mal dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, tritt BO-LID schnell in Kraft und bewirkt eine rasche Verringerung der Nennleistung (Wp) der Module. Dieser anfängliche Rückgang, der in der Regel zwischen 2 % und 3 % liegt, tritt bereits nach wenigen hundert Betriebsstunden ein, wobei sich die größten Auswirkungen in der Regel im ersten Jahr der Nutzung bemerkbar machen.

Der bemerkenswerte Aspekt von BO-LID ist, dass der Sättigungspunkt oft relativ schnell erreicht wird, normalerweise innerhalb von Tagen oder Wochen. Die ermutigende Nachricht ist, dass es möglich ist, die Auswirkungen von BO-LID zu mildern oder sogar zu beseitigen. Dies kann durch Strategien wie die Modifizierung von Dotierstoffen, z. B. die Einführung von Gallium, oder die Verbesserung von Passivierungsverfahren erreicht werden. Diese Maßnahmen spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der langfristigen Leistung und Effizienz von Solarzellen.

Nach dieser anfänglichen Stabilisierungsphase nimmt die LID-Rate deutlich ab und erreicht in den folgenden 25+ Jahren nur noch 0,3 bis 0,5 % pro Jahr. Hochleistungsmodule von Maysun Solar, wie z.B. IBC, können LID-Raten von bis zu 0,4% pro Jahr aufweisen. Diese hervorragende Leistung ist auf bewährte Produktionstechniken und hochwertige Materialien zurückzuführen.

Erfreulicherweise neigen die meisten Hersteller dazu, die Leistungsangabe der Module um bis zu 5 % zu überschreiten. Dadurch werden geringfügige Ungleichgewichte der Zellen berücksichtigt und ein Teil der anfänglichen Verschlechterung ausgeglichen, wodurch die Genauigkeit der Nennleistung (Wp) des Panels gewährleistet wird. Zur Veranschaulichung: Ein 350-Watt-Panel kann anfangs bis zu 5 % mehr Leistung erzeugen und kurzzeitig bis zu 368 Watt erreichen. Diese leichte Überproduktion ist jedoch in der Regel nur von kurzer Dauer und kann unbemerkt bleiben, es sei denn, die Paneele werden unter idealen (STC-) Bedingungen betrieben. In der Leistungsgarantie des Herstellers werden die LID-Rate und der erwartete Leistungsabfall während der 25-jährigen Garantiezeit ausführlich beschrieben.

UVID (UV-Licht-induzierte Verschlechterung):

UVID, oder Ultraviolett-induzierte Degradation, bezieht sich auf den potenziellen Leistungsabfall von Solarmodulen nach längerer Einwirkung von ultravioletter Strahlung. Beim ersten Kontakt mit dem Sonnenlicht bildet sich auf der Oberfläche des kristallinen Siliziums eine Bor-Dioxid-Schicht, die den Wirkungsgrad des Moduls mindert. Diese Verschlechterung ist in erster Linie auf die in den Solarzellen verwendeten Materialien zurückzuführen, insbesondere auf die für die photoelektrische Umwandlung relevanten Materialien. Längere UV-Bestrahlung kann chemische Reaktionen oder eine Materialverschlechterung innerhalb der Zellen auslösen, was zu einer Abnahme der Gesamtleistung führt, die häufig durch einen geringeren Wirkungsgrad und eine geringere Leistungsabgabe gekennzeichnet ist.

Um den nachteiligen Auswirkungen von UVID entgegenzuwirken, entscheiden sich die Hersteller in der Regel für Materialien, die für ihre hohe UV-Stabilität bekannt sind, verstärken die Verkapselungsmaterialien des Moduls, um einen besseren Schutz zu bieten, und unterziehen die Module strengen UV-Belastungstests, um ihre Widerstandsfähigkeit zu bewerten.

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation):

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation - Licht und erhöhte Temperatur induzierte Verschlechterung): LeTID steht für einen Leistungsabfall, der durch hohe Temperaturen verursacht wird und in erster Linie mit den Materialien und Mängeln der Solarzellen zusammenhängt. Wenn sie hohen Temperaturen und Strahlung ausgesetzt sind, können sich Defekte in der Zelle vermehren, was zu einer Rekombination der Ladungen und einem erhöhten Widerstand führt, wodurch die Leistung der Zelle sinkt. LeTID ähnelt in mancher Hinsicht der LID; allerdings sind die Verluste, die auf LeTID zurückzuführen sind, mit bis zu 6 % innerhalb des ersten Jahres dokumentiert. Wenn der Hersteller nicht angemessen darauf reagiert, kann dies zu einer minderwertigen Leistung und möglicherweise zu Garantieansprüchen führen.

LeTID-Effekte sind in der Regel im realen Modulbetrieb und nicht unter Laborbedingungen zu erkennen. Um LeTID-Effekten entgegenzuwirken, verbessern die Hersteller häufig die Materialauswahl, verfeinern die Produktionsverfahren, führen Bewertungen der thermischen Stabilität durch und beurteilen die Zellleistung bei erhöhten Temperaturen, um eine gleichbleibende Modulleistung zu gewährleisten.

Anregung:

Panel-Auswahl: Investieren Sie in Module mit hochreinen N-Typ-Silizium-Zellsubstraten für geringere LID-Raten. Die HJT-Solarmodule von Maysun Solar sind eine gute Wahl! HJT-Zellen sind immun gegen den LID-Effekt, da das Substrat in der Regel aus monokristallinem N-Typ-Silizium besteht, das mit Phosphor dotiert ist und keine Bor-Sauerstoff-Verbindung, Bor-Eisen-Verbindung usw. aufweist, wie sie in kristallinem P-Typ-Silizium vorkommen. HJT-Solarmodule weisen eine 30-jährige Degradation von höchstens 12,6 % auf, was zu einer stabileren Stromerzeugung über die gesamte Lebensdauer des Solarmoduls führt. Sie haben eine hohe Flexibilität, einen hohen Zellwirkungsgrad, eine hohe bifaziale Rate und eine geringe Dämpfung.

Überspezifizierung: Paneele haben oft Leistungszuschläge, um die anfängliche Degradation auszugleichen.

UV-Beständigkeit: Die Hersteller sollten die Module UV-Belastungstests unterziehen, um ihre Widerstandsfähigkeit zu gewährleisten.

Die potenzialinduzierte Degradation, abgekürzt PID, ist eine Form der Degradation von Solarmodulen, die sich in der Regel nach 4 bis 10 Jahren Betriebszeit bemerkbar macht. Diese Degradation wird durch eine Kombination von Faktoren wie Hochspannung, hohe Temperaturen und erhöhte Feuchtigkeit ausgelöst. Im Grunde genommen handelt es sich bei der PID um einen unerwünschten Spannungsabfall von den Solarzellen zum Rahmen des Solarmoduls, was zu einem Rückgang der Leistungsabgabe führt. Leider zeigt dieses Problem keine unmittelbaren, erkennbaren Symptome, sondern verschlimmert sich im Laufe der Zeit. Die Diagnose von PID kann sich als schwierige Aufgabe erweisen, wenn man nicht über spezielle IV-Kurven-Tester und das nötige Fachwissen verfügt. Ein Frühindikator kann sich jedoch in einer ungewöhnlich niedrigen Strangspannung oder einem ungewöhnlich niedrigen Strom manifestieren. Weitere umfassende Einblicke in die Diagnose von PID-bedingten Komplikationen finden Sie in unserem Blog.

Die meisten Solaranlagen auf Hausdächern arbeiten im 300- bis 600-Volt-Bereich, und PID tritt verstärkt auf, wenn höhere Strangspannungen im Spiel sind. Je mehr Module in einem Strang angeschlossen sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von PID. Großflächige Solarparks hingegen arbeiten oft im 1000- bis 1500-Volt-Bereich, was das PID-Risiko deutlich erhöht. Glücklicherweise können einige fortschrittliche große Solarwechselrichter den PID-Effekten entgegenwirken, indem sie über Nacht einen sehr geringen Rückstrom erzeugen, wenn sie erkannt werden.

In schwerwiegenden Fällen, in denen PID-Probleme 10 oder mehr Jahre lang nicht behoben werden, kann die Leistungsabgabe stark beeinträchtigt werden, was zu potenziellen Verlusten von bis zu 50 % führt. Viele der führenden Hersteller von Solarmodulen haben jedoch das PID-Risiko durch die Verwendung hochwertiger Materialien und die strenge Prüfung ihrer Produkte erheblich gemindert. Dennoch bleibt PID ein hartnäckiges Problem, wie die jüngsten Testergebnisse des unabhängigen Prüfinstituts PVEL unterstreichen.

Anregung:

Das Expertenteam von Maysun hat durch umfangreiche Forschungen und Langzeitversuche wirksame Ansätze zur Abschwächung der potenzialinduzierten Degradation (PID) ermittelt. Zu diesen wichtigen Methoden gehören vor allem:

1. Die Erdung des Minuspols von Serienkomponenten oder das Anlegen einer positiven Spannung zwischen dem Modul und der Erde, insbesondere in den Abendstunden.

2. Die Verbesserung der Haltbarkeit und Qualität der EVA-Folie und die Optimierung des Verkapselungsprozesses.

3. Die Durchführung von Modifikationen am Emitter der Zelle und an der Antireflexionsschicht aus Siliziumnitrid (SiN).

Das innovative HJT-Solarmodul von Maysun zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Anti-PID-Leistung aus. Dies ist auf die TCO-Dünnschicht (Transparent Conductive Oxide) zurückzuführen, die über leitende Eigenschaften verfügt, die eine Polarisierung der Oberflächenladung wirksam verhindern. Auf diese Weise mindert diese fortschrittliche Technologie strukturell die mit der PID-Degradation verbundenen Risiken.

Zusätzlich zu den weithin bekannten PID- (Potential Induced Degradation) und LID-Effekten (Light-Induced Degradation) können Solarmodule für schwerwiegendere Probleme anfällig sein, die sich aus dem Abbau der Verkapselungs- und Schutzschichten ergeben, die die Zellen vor Umweltfaktoren schützen sollen. Eines der am häufigsten auftretenden Probleme ist das Versagen der Rückseitenfolie. Während die vordere Glasscheibe Schutz vor Regen, Hagel, Schmutz und Ablagerungen bietet, ist die weiße oder schwarze Kunststoffrückseite für den Schutz der Rückseite der Zellen vor Wasser, Feuchtigkeit und Abrieb verantwortlich. Die Auswahl suboptimaler Materialien und unzureichende Qualitätskontrollen können jedoch dazu führen, dass sich entweder die Verkapselung oder die rückseitige Schutzfolie unter dem Einfluss von UV-Strahlung auflöst, bricht oder verschlechtert. Zu den Folgeerscheinungen können das Eindringen von Feuchtigkeit, Korrosion und elektrische Lecks gehören, was im Laufe der Zeit zu einer verminderten Leistung und einer geringeren Energieerzeugung führen kann. In dieser Analyse gehen wir auf die wichtigsten Faktoren ein, die die langfristige Haltbarkeit dieser Photovoltaikmodule beeinflussen.

Verfärbung des Verkapselungsmaterials:

Bei längerer UV-Bestrahlung kann es zu einer Verfärbung des Verkapselungsmaterials in den Solarmodulen kommen. Dies beeinträchtigt nicht nur die Ästhetik der Module, sondern auch ihre Lichtabsorptionsfähigkeit. Das Verkapselungsmaterial ist dafür verantwortlich, die empfindlichen Solarzellen vor äußeren Einflüssen zu schützen, und wenn es sich verfärbt, behindert es den Durchgang des Lichts zu den Zellen, was den Gesamtwirkungsgrad der Module verringert. Um dies abzumildern, werden hochwertige, UV-stabile Verkapselungsmaterialien verwendet, deren Lebensdauer durch regelmäßige Reinigung und Wartung verlängert werden kann.

Üblicherweise werden EVA (Ethylen-Vinyl-Scetat), POE（Polyethylen） und EPE (EVA+POE+EVA) dienen als Verkapselungsmaterialien, um Solarzellen vor äußeren Umwelteinflüssen zu schützen. Diese Verkapselungsmaterialien behalten in der Regel ihre Integrität für etwa 25-30 Jahre. Obwohl EVA wegen seiner niedrigen Kosten und seiner guten Verarbeitbarkeit weit verbreitet ist, werden seine Schwächen von immer mehr Menschen entdeckt. Heutzutage werden POE und EPE mehr und mehr verwendet, denn obwohl diese beiden Materialien kostspielig und schwierig herzustellen sind, verfügen sie über eine ausgezeichnete PID-Beständigkeit, einen hohen spezifischen Widerstand, eine hohe Wasserdampfbarriere, eine stabile und zuverlässige Kältebeständigkeit und Vergilbungsbeständigkeit.

Zersetzung der Rückseitenfolie:

Rückseitenfolien, die oft aus Materialien wie Polyvinylfluorid (Tedlar) oder Polyester (PET) bestehen, dienen dazu, die Unterseite der Solarzellen vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen zu schützen. Die typische Lebensdauer einer Rückseitenfolie entspricht der voraussichtlichen Lebensdauer von Solarzellen, etwa 25 bis 30 Jahre. Mit der Zeit, insbesondere in Regionen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Rückseitenfolie nachlassen. Diese Verschlechterung erhöht die Anfälligkeit für die Hydrolyse des Verkapselungsmaterials, ein Prozess, der zu Zellkorrosion führen kann. Die Rückseitenfolie spielt eine zentrale Rolle beim Schutz der Solarmodule vor Umwelteinflüssen, was unterstreicht, wie wichtig es ist, ihre strukturelle Integrität zu bewahren. Die Verwendung robuster, feuchtigkeitsbeständiger Rückseitenmaterialien und eine angemessene Belüftung unterhalb der Paneele können dazu beitragen, die Verschlechterung der Rückseitenfolie zu verringern und folglich das Risiko der Hydrolyse der Verkapselung zu mindern. Diese Praxis kann die langfristige Leistung von Solarmodulen verbessern.

Rückseitenfolien, die die Anforderungen von PERC-Zellmodulen erfüllen, werden danach ausgewählt, ob sie vom N-Typ oder N-Typ TOPCon sind. Um die Anforderungen an eine niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit (≤0,15 Gramm pro Quadratmeter) zu erfüllen, wird eine bestimmte Art von Rückseitenfolie ausgewählt. In der Regel wird eine EVA-Folie mit POE und EPE kombiniert, wobei das Doppelglasverfahren bevorzugt wird. Bei HJT-Zellen mit höheren Anforderungen an die Lichtdurchlässigkeit reichen Standard-Rückseitenfolien jedoch möglicherweise nicht aus, was zur Auswahl von Doppelglasmodulen mit Null-Wasserdampfdurchlässigkeit führt.

In Fällen, in denen N-Typ TOPCon und HJT-Technologien zum Einsatz kommen, besteht auch die Möglichkeit, PAPF-Rückseitenfolien (mit Aluminiumfolie) in Betracht zu ziehen, die jedoch nur in begrenzten Mengen verwendet werden. Es ist wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, dass solche Entscheidungen potenzielle Leckage-Risiken mit sich bringen und möglicherweise nicht umfassend validiert sind.

Sinkender Wirkungsgrad von Solarzellen:

Solarzellen werden in der Regel aus monokristallinem Silizium, polykristallinem Silizium oder anderen Halbleitermaterialien hergestellt. Sie stellen die zentrale Komponente von Solarmodulen dar und können über viele Jahrzehnte hinweg effektiv arbeiten. Die meisten Hersteller gewähren eine Leistungsgarantie von mindestens 25 Jahren. Wenn sie dauerhaft anspruchsvollen Umweltbedingungen ausgesetzt sind, können sich die Materialeigenschaften der Solarzellen verändern, was zu einem Rückgang des Wirkungsgrads und der Stromerzeugung führt. Solarzellen sind das Herzstück eines jeden Solarmoduls, und ihre Spitzenleistung ist entscheidend für eine optimale Energieerzeugung. Als Reaktion auf den sinkenden Wirkungsgrad der Zellen entwickeln die Hersteller die Zelltechnologien kontinuierlich weiter. Einige der modernsten Module enthalten Materialien, die weniger anfällig für Degradation sind, wie z. B. hochreines Silizium. Die Anwendung geeigneter Wartungspraktiken, einschließlich der regelmäßigen Reinigung der Paneele und der Minimierung der Abschattung, kann ebenfalls zur Erhaltung der Zelleneffizienz beitragen.

Glas:

Glas deckt die Solarzellen ab und bietet Schutz vor Umweltschäden sowie strukturelle Unterstützung. Bei dem in Solarmodulen üblicherweise verwendeten Glas handelt es sich entweder um teilvorgespanntes oder vollvorgespanntes Glas mit einer typischen Lebensdauer, die mit der der Solarmodule übereinstimmt, nämlich etwa 25-30 Jahre. Bei Einscheiben-Solarmodulen wird vollständig gehärtetes 3,2mm-Glas verwendet, bei Glas-Glas-Solarmodulen halbgehärtetes 2,0mm-Glas oder halbgehärtetes 1,6mm-Glas.

Für Einscheiben-Solarmodule wird häufig vollvorgespanntes Glas verwendet, da vollvorgespanntes Glas eine hohe mechanische Festigkeit gegen Stöße aufweist und beständig gegen hohe und niedrige Temperaturen ist. Obwohl vollvorgespanntes Glas eine hohe Schlagfestigkeit aufweist, eignet es sich nicht für die Verwendung in Glas-Glas-Solarmodulen. Das liegt daran, dass vollvorgespanntes Glas eine schlechte Planlage und hohe Spannungen aufweist und sich nicht für den Laminierungsprozess der Solarmodule eignet, was zu einer geringen Ausbeute führt. Durch die Verwendung von teilvorgespanntem Glas wird das Auftreten dieser Probleme erheblich reduziert. Halbvorgespanntes Glas ist zwar weniger stoßfest und hitzebeständig, bietet aber eine hervorragende Ebenheit, geringe Spannungen und eine hohe Ausbeute.

Wenn wir Solarmodule installieren wollen, müssen wir nicht nur auf die richtige Installationsmethode, regelmäßige Inspektion und Wartung sowie einen angemessenen und sicheren Installationsort achten, sondern auch hochwertige Solarmodule wählen. Für die IBC-Solarmodule von Maysun beispielsweise gilt eine 25-jährige Garantie sowohl für die Leistung als auch für die Produktqualität. Sie garantieren einen Wirkungsgradrückgang von nur 1,5 % im ersten Jahr und einen linearen Rückgang von nur 0,4 % pro Jahr in den Folgejahren, so dass die Nutzer während der gesamten Lebensdauer des Moduls von den Vorteilen profitieren.

Im Laufe der Zeit können Mikrorisse entstehen, die zur Bildung von Hot Spots in Solarmodulen führen. Diese Probleme können durch unsachgemäße Handhabung bei der Installation, extreme Windlasten oder Transportschäden entstehen. Hot Spots sind Bereiche, in denen überschüssige Wärme erzeugt wird, was zu Schäden an den Modulen führen kann.

Mikrorisse

Die meisten modernen Solarmodule sind aus einer Reihe von Solarzellen aufgebaut, die aus ultradünnen kristallinen Siliziumscheiben bestehen. Diese Wafer sind in der Regel etwa 0,16 mm dick, also etwa doppelt so breit wie ein menschliches Haar. Natürlich sind sowohl die Wafer als auch die Zellen relativ zerbrechlich und neigen zu Rissen oder Brüchen, wenn sie hohem mechanischem Druck ausgesetzt sind, z. B. bei unsachgemäßer Handhabung während der Installation, extremen Windlasten oder großem Hagel. Es ist wichtig zu erwähnen, dass nicht alle Zellen spröde sind. Hochwertige IBC-Zellen von renommierten Marken sind aufgrund der zahlreichen Rückkontakte, die die Zelle verstärken, deutlich robuster. Moderne Paneele verfügen oft über Merkmale wie halbgeschnittene Zellen, die widerstandsfähiger gegen Mikrorisse und heiße Stellen sind, und geschindelte Konfigurationen, die die Wärmelast gleichmäßiger verteilen.

Jede ungewöhnliche Belastung oder Beanspruchung, z. B. wenn Personen bei der Installation oder Wartung auf die Solarmodule treten, kann Mikrorisse erzeugen, die sich im Laufe der Zeit zu Hot Spots entwickeln und schließlich zum Ausfall des Moduls führen können. Mikrorisse können auch während des Transports durch Stöße, Fallenlassen oder grobe Behandlung entstehen.

Die Erkennung von Mikrorissen kann schwierig sein, und häufig sind sie anfangs gar nicht zu erkennen. Bei älteren Modulen können kleine Risse in den Solarzellen sichtbar werden, die wie Schneckenspuren auf der Oberfläche der Zelle aussehen. Diese Risse stellen in der Regel kein großes Problem dar, und das Modul kann auch mit mehreren gerissenen Zellen noch viele Jahre lang gut funktionieren. Mikrorisse können sich jedoch zu einem ernsteren Problem entwickeln, da sie den Innenwiderstand erhöhen und den Stromfluss unterbrechen, was zu einer heißen Stelle oder einer heißen Zelle führt. Dies ist besonders problematisch, wenn ein Mikroriss großflächig ist oder sich über die gesamte Zelle erstreckt.

Glücklicherweise verfügen die meisten modernen Solarmodule heute über halbgeschnittene Zellen mit mehreren Busbars, wodurch die negativen Auswirkungen von Mikrorissen erheblich gemindert werden. Darüber hinaus sind geschindelte Solarmodule aufgrund ihrer charakteristischen überlappenden Konfiguration im Allgemeinen immun gegen Mikrorisse.

Anregung：

Professionelle Installation: Entscheiden Sie sich für erfahrene und gut geschulte Installateure, die die Solarmodule während der Installation sorgfältig behandeln können. Unsachgemäße Handhabung kann zu Mikrorissen führen. Vergewissern Sie sich, dass die Module sicher montiert sind, um die mechanische Belastung zu minimieren.

Halbgeschnittene Zellen: Wählen Sie Solarmodule mit halbgeschnittenen Zellen und mehreren Busbars. Diese Zellen sind robuster und weniger anfällig für Mikrorisse, da sie die Belastung effektiver verteilen.

Geschindelte Solarmodule: Geschindelte Solarmodule sind mit überlappenden Zellen konstruiert, wodurch das Risiko von Mikrorissen verringert wird. Sie bieten eine verbesserte Haltbarkeit und Langlebigkeit.

Regelmäßige Inspektionen: Führen Sie einen Routine-Inspektionsplan mit Wärmebildkameras ein. Diese Inspektionen können Mikrorisse aufspüren, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind, und ermöglichen ein frühzeitiges Eingreifen.

Optimale Installationspraktiken: Vergewissern Sie sich, dass die Platten im richtigen Winkel montiert und gut befestigt sind, um mechanische Belastungen zu vermeiden, die zu Mikrorissen führen können.

Hochwertige Materialien: Wählen Sie Solarmodule von seriösen Herstellern, die hochwertige Materialien verwenden. Diese Paneele sind besser gegen Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen gewappnet und minimieren das Risiko von Mikrorissen.

Beschattungsmanagement: Verringern Sie die Abschattung durch nahe gelegene Strukturen oder Objekte. Anhaltende Beschattung kann zur allmählichen Bildung von Hot Spots führen, die mit der Entstehung von Mikrorissen einhergehen.

Heiße Flecken

Solarzellen erzeugen einen elektrischen Strom, der durch die miteinander verbundenen Zellen fließt. Wenn dieser Fluss durch einen internen Fehler oder schwere Mikrorisse unterbrochen wird, erzeugt der erhöhte Widerstand Wärme. Dies wiederum verstärkt den Widerstand weiter, was zur Bildung eines Hot Spots führt. In schweren Fällen kann ein Hot Spot sogar zu einer Beschädigung der Zelle führen. Ausführliche Informationen finden Sie in einem umfassenden Artikel von Maysun Solar, in dem die Mechanismen von Mikrorissen erläutert werden und wie neue Paneeldesigns und Innovationen die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Mikrorissen verringern können.

Sowohl Hot Spots als auch Mikrorisse sind mit dem bloßen Auge nicht immer sichtbar. Die einzige Möglichkeit, festzustellen, ob ein Solarmodul beschädigt ist, ist oft der Einsatz einer speziellen Wärmebildkamera, die Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Zellen aufzeigt. Es ist wichtig zu wissen, dass eine anhaltende Abschattung durch Hindernisse auf Dächern in einigen Fällen zu einer allmählichen Bildung von Hot Spots über mehrere Jahre hinweg führen kann, vor allem aufgrund des Rückstromeffekts der abgeschatteten Zellen.

Erhöhte Temperaturen, die aus Hot Spots resultieren, können Brandgefahren und andere Sicherheitsbedenken hervorrufen. Um das Hot-Spot-Problem zu lösen, hat Maysun Solar MOS-Bypass-Schalter in seine Solarmodule der Venusun-Serie eingebaut, die die herkömmlichen Bypass-Dioden ersetzen. Diese Schalter reagieren schnell auf sich ändernde Lichtverhältnisse und passen sich umgehend an, um die Auswirkungen von Abschattungen auf die Modulleistung zu minimieren. Unten sehen Sie ein Bild einer Venusun All Black 410W Solarmodul-Installation von Maysuns belgischem Installateur. Klicken Sie auf das Bild, um die Produktdetails zu sehen!

Die IBC-Solarmodule von Maysun haben positive und negative Metallelektroden auf der Rückseite, die im Schatten normal fließen. Da es auf der Vorderseite keinen Widerstand gibt, ist das Risiko von Hot Spots stark reduziert.

Neben der Auswahl qualitativ hochwertiger Solarmodule sollten auch die folgenden Empfehlungen beachtet werden:

Reduzierte Beschattung: Die Durchführung einer gründlichen Verschattungsanalyse ist ein wesentlicher Schritt in der Strategie zur Vermeidung von Hot Spots. Diese Analyse hilft dabei, potenzielle Schatten- und Abschattungsprobleme durch nahe gelegene Objekte oder Strukturen zu identifizieren und zu entschärfen, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Hot Spots weiter verringert wird.

Routinemäßige Reinigung: Eine konsequente Wartung der Paneele, die die regelmäßige Entfernung von Staub und Verunreinigungen beinhaltet, spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der effizienten Wärmeableitung und damit bei der Verhinderung der Entstehung von Hot Spots. Diese Wartung trägt dazu bei, dass die Oberfläche des Paneels klar und ungehindert bleibt.

Wechselrichter-Dimensionierung: Die richtige Dimensionierung des Wechselrichters ist von entscheidender Bedeutung, um Spannungsinstabilitäten zu vermeiden, die von überdimensionierten Wechselrichtern herrühren, bzw. die Unterauslastung, die mit unterdimensionierten Wechselrichtern einhergeht. Die Spannungsstabilität ist entscheidend für die Minimierung von Hot-Spot-Risiken.

Temperaturüberwachung: Die Implementierung von Temperaturüberwachungssystemen ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Temperaturschwankungen innerhalb der Panels. Dieser proaktive Ansatz verhindert die Entstehung von Hot Spots, indem er potenzielle Probleme frühzeitig erkennt.

Fortschrittliche Schalttafelkonstruktionen: Die Entscheidung für Paneele mit fortschrittlichem Design, wie z. B. halbgeschnittene Zellen oder Schindelkonfigurationen, bietet den Vorteil einer gleichmäßigen Verteilung des elektrischen Stroms. Dadurch wird das Risiko lokaler Überhitzungserscheinungen erheblich reduziert.

Konstruktion der Wärmeableitung: Die Konstruktion der Solarmodule sollte eine wirksame Wärmeableitung ermöglichen, um eine Überhitzung während des Betriebs zu verhindern. Dies kann erreicht werden, indem ausreichend Platz um die Module herum gelassen wird, um einen Luftstrom und eine effiziente Kühlung zu ermöglichen. Darüber hinaus erleichtert die richtige Konstruktion der Rückwand und des Rahmens die Wärmeableitung und verringert die Innentemperatur der Module. Dies wiederum trägt dazu bei, das Risiko der Bildung von Hot Spots zu minimieren.

Stromanpassung: Um eine ungleichmäßige Stromverteilung zu vermeiden, muss sichergestellt werden, dass die Stromeigenschaften aller Solarzellen übereinstimmen. Dies kann durch eine präzise Auswahl und Anpassung der Solarzellen erreicht werden, um sicherzustellen, dass sie ähnliche Stromleistungen aufweisen. Die Stromanpassung minimiert die Stromschwankungen innerhalb des gesamten Solarmoduls und verringert so die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hot Spots. Dieser Prozess verbessert auch den Gesamtwirkungsgrad und die Leistung des Systems.

Seit 2008 ist Maysun Solar ein engagierter Hersteller von Photovoltaik-Modulen der Spitzenklasse. Entdecken Sie unser umfangreiches Angebot an Solarmodulen, die in den Varianten Vollschwarz, Schwarzer Rahmen, Silber und Glas-Glas erhältlich sind und modernste Technologien wie Half-Cut, MBB, IBC und Shingled aufweisen. Unsere Paneele bieten eine außergewöhnliche Leistung und verfügen über ein elegantes Design, das sich nahtlos in jeden architektonischen Stil einfügt.

Maysun Solar hat erfolgreich eine globale Präsenz aufgebaut, mit Büros, Lagern und langfristigen Partnerschaften mit hervorragenden Installateuren in verschiedenen Ländern. Für aktuelle Modulangebote oder Anfragen zum Thema PV zögern Sie bitte nicht, sich mit uns in Verbindung zu setzen. Wir freuen uns über die Gelegenheit, Ihnen zu helfen.

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