Fünf Schritte zur Identifizierung hochwertiger Photovoltaik-Module

Die Qualität der Module bestimmt die Energieeffizienz, Lebensdauer und langfristige Rentabilität einer Photovoltaikanlage. Auch wenn die technischen Daten auf dem Papier ähnlich erscheinen, gibt es zwischen den Marken erhebliche Unterschiede in Verarbeitung, Materialwahl und Zuverlässigkeit. Die Fähigkeit, hochwertige Module bereits vor dem Kauf zu erkennen, ist entscheidend für die Sicherheit und den Ertrag eines Projekts.

1. Sichtprüfung

Die Sichtprüfung ist der erste Schritt zur Beurteilung der Qualität eines Photovoltaik-Moduls. Hochwertige Module zeichnen sich durch eine gleichmäßige Verarbeitung und saubere Details aus. Viele potenzielle Mängel lassen sich bereits mit bloßem Auge erkennen.

• Sind die Solarzellen gleichmäßig und intakt: Einheitliche Farbgebung ohne sichtbare Farbabweichungen; keine Risse, Abplatzungen, dunkle Zellen oder falsch zusammengesetzte Zellstücke.
• Ist die Lötqualität ausreichend: Die Lötbänder sind gerade und ohne Versatz (keine freiliegenden weißen Bereiche); keine Lötklumpen, Kaltlötstellen oder übermäßige Lötungen.
• Ist die Verkapselung fehlerfrei: Die Glasoberfläche ist sauber, ohne Kleberflecken, Verunreinigungen oder Rückstände. Vorder- und Rückseite des Moduls sind eben, ohne Blasen, Falten, Delamination oder lokale Wölbungen. Die Rückseitenfolie liegt dicht an, ohne abstehende Kanten oder Verformungen.
• Rahmen- und Silikonverarbeitung: Der Rahmen ist gerade, mit einem diagonalen Toleranzmaß von maximal 4 mm. Die Aluminiumprofile sind gratfrei, ohne sichtbare Spalten, mit intakter Eloxalschicht. Die Rahmendichtung ist vollständig mit Silikon gefüllt, ohne Blasen oder Kleberlücken, und sitzt fest am Rückseitenverbund.
• Ist die Anschlussdose sicher befestigt: Die Anschlussdose ist fest verklebt, die Kabelverschraubungen sind festgezogen, nichts ist locker. Das wasserdichte Silikon ist ausreichend gefüllt und gewährleistet eine zuverlässige Abdichtung.

Ein gepflegtes äußeres Erscheinungsbild ist nicht nur Ausdruck guter Fertigungsqualität, sondern auch eine Grundvoraussetzung für den zuverlässigen Langzeitbetrieb. Abweichungen wie Farbunterschiede, Risse oder abstehende Kanten deuten häufig auf Mängel bei der Zellsortierung, Verkapselung oder Lötung hin und können zu Leistungsverlusten, Hotspots und letztlich zu einer verkürzten Lebensdauer führen. Sichtbare Unregelmäßigkeiten sollten stets mit besonderer Aufmerksamkeit betrachtet werden.

2. Verborgene Mängel erkennen

Ein einwandfreies äußeres Erscheinungsbild bedeutet nicht zwangsläufig, dass das Modul im Inneren fehlerfrei ist. Viele entscheidende Qualitätsrisiken sind mit bloßem Auge nicht erkennbar, können jedoch die Leistung und Lebensdauer erheblich beeinträchtigen. Mikro­risse, Hotspots oder Leistungsabweichungen bleiben in der Anfangsphase oft unbemerkt, treten jedoch nach 1 bis 3 Jahren Betrieb schrittweise zutage, was zu Ertragsverlusten oder sogar Anlagenschäden führen kann.

• Mikroriss-Erkennung: Mikrorisse gehören zu den häufigsten inneren Defekten bei kristallinen Modulen und lassen sich zuverlässig mit einer EL-Prüfung (Elektrolumineszenz) identifizieren. Typische Rissformen sind baumartige Risse, diagonale Risse, parallele Risse und Durchgangsrisse. Anfangs noch harmlos, können sie sich durch thermische Belastung ausdehnen und schließlich zu Hotspots, unregelmäßiger Leistung oder Komplettausfällen führen.
• Schneckenmuster identifizieren: Dunkle oder graue, linienartige Strukturen auf der Moduloberfläche, die entlang von Mikrorissen verlaufen, werden als Schneckenmuster bezeichnet. Sie beeinträchtigen die Leistung nicht unmittelbar, sind jedoch ein Warnsignal für Feuchtigkeitseintritt, Mikrorisse und Alterungsprozesse im Laminat.
• Hotspot-Risiko prüfen: Mikrorisse, Zellstücke, Kaltlötstellen, Leistungsabweichungen oder lokale Verschattung können den Stromfluss unterbrechen und zu lokalen Überhitzungen führen – sogenannten Hotspots. Diese beschleunigen die Materialalterung und können Glasbrüche, verschmolzene Lötstellen oder Brandstellen auf der Rückfolie verursachen – im Extremfall sogar Brände auslösen.
• Prüfung der Leistungskonsistenz: Unterschiedliche Zellserien oder vermischte Leistungsklassen führen zu ungleichmäßigen Strömen innerhalb des Moduls, was lokale Überhitzung und schnelleren Leistungsverlust verursacht. Solche versteckten Mismatches sind mit EL-Bildern schwer erkennbar, zeigen sich jedoch auf der IV-Kennlinie durch einen sinkenden Fill-Faktor.

In realen Projekten kam es bei mehreren gewerblichen PV-Dachanlagen bereits zwei Jahre nach Inbetriebnahme zu massiven Leistungsverlusten. Untersuchungen ergaben weit verbreitete Mikroriss-Ausbreitung und Hotspots, die kostspielige Modulaustausche zur Folge hatten. Daher sind EL-Prüfungen und Leistungskonsistenztests vor der Auslieferung entscheidende Maßnahmen, um spätere Schäden und Ertragseinbußen zu vermeiden.

3. Bewertung von Fertigung und Materialien

Die Fertigungsprozesse und die Materialqualität bestimmen direkt die langfristige Zuverlässigkeit eines Moduls im Außeneinsatz. Selbst wenn Optik und EL-Prüfung in Ordnung sind, können minderwertige Materialien und mangelhafte Verarbeitung versteckte Risiken bergen.

• Ist die Löttechnik normgerecht: Die Lötstellen sollten glatt und fest sein, ohne Kaltlötungen, Überlötungen, Lötklumpen oder Versatz der Lötbänder. Mangelhafte Lötverbindungen beeinträchtigen den Stromfluss und können im Langzeitbetrieb Kontaktprobleme verursachen, die zu Hotspots, Unterbrechungen oder Leistungseinbußen führen.
• Ist der Laminierprozess einwandfrei: Der Vernetzungsgrad des EVA-Folienmaterials ist der entscheidende Parameter für die Laminierqualität. Er sollte bei 85 % ± 5 % liegen. Ein zu niedriger Vernetzungsgrad führt zu Delamination, Wassereintritt und Vergilbung, ein zu hoher beschleunigt Alterung und Rissbildung. Unzureichend vernetztes EVA verschlechtert die Dichtigkeit und die Haltbarkeit des Moduls erheblich.
• Sind die Verkapselungsmaterialien zuverlässig: Das EVA muss innerhalb der Haltbarkeitsdauer sein und gute Transparenz sowie Witterungsbeständigkeit aufweisen. Das Rückseitenmaterial sollte hochbeständig gegen UV-Strahlung und Feuchtigkeit sein oder durch eine Glas-Glas-Struktur ersetzt werden. Die vordere Sicherheitsglasstärke sollte mindestens 3,2 mm betragen, um Schlagfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ausdehnung sicherzustellen.
• Ist die Rahmenstruktur stabil: Die Anodisierungsdicke der Aluminiumprofile sollte ≥ 15 Mikrometer betragen und damit einen guten Korrosionsschutz bieten. Die diagonale Toleranz des Rahmens darf 4 mm nicht überschreiten, um eine flache Montage zu gewährleisten und Verformungen oder Risse durch mechanische Belastungen zu vermeiden.
• Ist die Prozesskontrolle umfassend: Dies ist ein wichtiger Maßstab für die Fertigungsqualität. Ein standardisierter Herstellungsprozess umfasst Zugtests an kritischen Stellen, regelmäßige Prüfungen des Vernetzungsgrades der Folie sowie Zug- und Dichtigkeitstests der Anschlussdose, um eine umfassende Qualitätssicherung vor der Auslieferung zu gewährleisten.

Nur Module mit hohem Fertigungsstandard und hochwertigen Materialien können unter anspruchsvollen Bedingungen wie Hitze, Kälte, Feuchtigkeit und UV-Strahlung langfristig stabile elektrische Leistung und strukturelle Integrität gewährleisten und eine Lebensdauer von 30 Jahren sicherstellen. Die sorgfältige Kontrolle von Fertigungsdetails, Verkapselungsqualität und des gesamten Qualitätsmanagementsystems des Herstellers ist entscheidend, um langfristige Betriebsrisiken zu minimieren und stabile Erträge über den gesamten Lebenszyklus der Anlage sicherzustellen.

4. Zuverlässigkeitstests

Aussehen und Verarbeitung sind nur die Grundlage der Modulqualität. Wirklich hochwertige Photovoltaik-Module müssen eine Reihe strenger Zuverlässigkeitstests bestehen, die belegen, dass sie unter komplexen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Feuchtigkeit, extremen Temperaturschwankungen und hohen Spannungen langfristig stabil arbeiten können.

• Zugtest: Prüft die mechanische Festigkeit von Verbindungsstellen wie Lötbändern, Sammelschienen und Anschlussdosen, um sicherzustellen, dass diese beim Transport, bei der Installation und im Langzeitbetrieb nicht durch Belastungen brechen oder ausfallen.
• Vernetzungstest: Bestätigt die Qualität des Laminierungsprozesses. Unzureichende Vernetzung des EVA-Folienmaterials führt zu Delamination, Wassereintritt und Versagen der Verkapselung; eine zu hohe Vernetzung kann Materialversprödung beschleunigen und die Lebensdauer verkürzen.
• Double 85 Test (hohe Temperatur und Luftfeuchtigkeit): Das Modul wird 1000 Stunden lang bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit getestet, um Alterungsbeständigkeit, Feuchtigkeitsschutz und Dichtheit zu prüfen. Leistungsabfall von hochwertigen Modulen sollte 5 % nicht überschreiten.
• Temperaturzyklustest (TC200): Das Modul wird 200-mal zwischen -40 °C und +85 °C zyklisch belastet, um die Auswirkungen von Tages- und Jahreszeittemperaturschwankungen zu simulieren und die Dauerhaltbarkeit von Lötstellen, Verkapselung und Rahmen gegenüber thermischer Belastung zu testen.
• PID-Test (Potential-induzierte Degradation): Bei 85 °C und 85 % Luftfeuchtigkeit wird eine Gegen­spannung von 1000 V über 96 Stunden angelegt, um das Risiko eines Leistungsverlusts unter Hochspannungsbedingungen zu prüfen.
• UV-Alterung und mechanische Belastung: Prüft, ob das Modul unter starker UV-Strahlung Vergilbungen, Risse oder Alterungserscheinungen zeigt. Mechanische Belastungstests untersuchen, ob das Modul statischen und dynamischen Lasten wie Winddruck oder Schneelasten standhält und somit Glasbruch oder Rahmendeformation vermieden werden.

Diese Tests sind nicht nur eine Bestätigung von Design und Fertigungsqualität, sondern bilden auch die Grundlage für den sicheren und stabilen Betrieb von PV-Anlagen in komplexen Außenbedingungen über mindestens 25 Jahre. Module ohne vollständige Zuverlässigkeitstests weisen ein deutlich erhöhtes Risiko eines vorzeitigen Ausfalls auf.

5. Überprüfung der Lieferkette und Rückverfolgbarkeit

Neben der Herstellungsqualität des Produkts entscheidet auch die Zuverlässigkeit des Beschaffungskanals über die tatsächliche Qualität der Module und die Wirksamkeit der späteren Garantieleistungen.

• Verifizierung autorisierter Beschaffungskanäle
  Priorisieren Sie den Einkauf bei offiziell autorisierten Händlern oder Vertriebspartnern großer Marken, um echte Grade-A-Module mit vollständigen Garantieverträgen, Rechnungen und Kundendienstleistungen zu erhalten. Module aus inoffiziellen Quellen sind oft schwer zu verifizieren und bieten keine verlässlichen Garantien oder After-Sales-Service.
• Rückverfolgbarkeit über Barcode
  Jedes geprüfte Modul trägt auf der Rückseite einen einzigartigen Barcode und ein Typenschild mit Angaben zum Herstellwerk, Produktionsdatum, Chargennummer und Produktmodell. Durch das Scannen des Codes lässt sich der Herstellungsort, die Produktklasse und der Einsatzzweck bestätigen. So wird gewährleistet, dass es sich um ein echtes Grade-A-Produkt für Freilandanlagen oder verteilte Projekte handelt und keine minderwertigen, herabgestuften Produkte in Umlauf kommen.
• Erkennen von Modulklassen
  Das Verständnis der Modulklassen ist entscheidend. Grade-A-Module werden in Freilandanlagen, Gewerbe- und Industrieanlagen sowie im Wohnbereich eingesetzt und bieten eine Lebensdauer von über 25 Jahren sowie eine vollständige Leistungsgarantie. Grade-B-Module werden aufgrund von optischen Mängeln oder Leistungsabweichungen herabgestuft und finden Anwendung in weniger anspruchsvollen Bereichen wie Straßenbeleuchtung oder Off-Grid-Systemen, mit einer Lebensdauer von etwa 5 Jahren. Grade-C-Module werden meist in Märkten mit geringeren Qualitätsanforderungen eingesetzt, deren Zuverlässigkeit und Lebensdauer nicht garantiert werden können.

Beim tatsächlichen Einkauf sollten kurzfristige Kostenvorteile nicht dazu verleiten, die Herkunft und Produktklasse zu vernachlässigen. Die Wahl nicht konformer Module kann zukünftige Energieerträge gefährden und die Garantie im Grunde wirkungslos machen – das Risiko übersteigt die anfänglichen Einsparungen deutlich.

Zusammenfassung

Die Qualität von Photovoltaik-Modulen bestimmt direkt die Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und die Investitionsrendite einer Anlage über die nächsten 25 Jahre. Von der äußeren Erscheinung über interne Defekte, von Fertigungsprozessen und Materialien bis hin zu Zuverlässigkeitstests sowie Beschaffungskanälen und Rückverfolgbarkeit darf kein Aspekt vernachlässigt werden. Nur Module, die hohe Fertigungsstandards, erstklassige Materialien, umfassende Tests und eine verlässliche Lieferkette aufweisen, können langfristig stabil in komplexen Außenbedingungen betrieben werden.

Die Beurteilung der Modulqualität ist mehr als eine Einkaufsentscheidung – sie ist ein Versprechen für 25 Jahre Ertragssicherheit und Anlagenschutz. Sowohl Unternehmen mit eigenen Anlagen als auch Projektentwickler und Investoren sollten ein systematisches Qualitätsbewusstsein entwickeln, Risiken im Beschaffungsprozess kontrollieren und Photovoltaik-Module wählen, die den Test der Zeit bestehen.

Seit 2008 ist Maysun Solar sowohl ein Investor als auch ein Hersteller in der Photovoltaikbranche und bietet kommerzielle und industrielle Solardachlösungen ohne Investition. Mit 17 Jahren Erfahrung auf dem europäischen Markt und einer installierten Kapazität von 1,1 GW bieten wir vollständig finanzierte Solarprojekte, die es Unternehmen ermöglichen, ihre Dächer zu monetarisieren und Energiekosten ohne Vorabinvestition zu senken. Unsere fortschrittlichen IBC, HJT und TOPCon Module und Balkonsolaranlagen garantieren hohe Effizienz, Langlebigkeit und langfristige Zuverlässigkeit. Maysun Solar übernimmt alle Genehmigungen, Installationen und Wartungen und gewährleistet einen nahtlosen, risikofreien Übergang zu Solarenergie bei gleichzeitiger Bereitstellung stabiler Erträge.

Quellenverzeichnis

IEC 61215. Qualifikationsprüfungen für das Design und die Zertifizierung kristalliner Photovoltaikmodule. https://www.iec.ch

IEC 61730. Internationale Norm für die Sicherheit von Photovoltaikmodulen. https://www.iec.ch

Sinovoltaics. Qualitätskontrolle von Solarmodulen: EL-Prüfung, Mikrorisse, Schneckenmuster und Fehlerprävention. https://sinovoltaics.com

PVKnowHow. EL-Inspektion von PV-Modulen: Wie man verborgene Defekte erkennt. https://pvknowhow.de

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