Leitfaden 2023 zum Verständnis der Degradation von Solarmodulen

Einleitung:

Die Effizienz von Solarmodulen hat bisher ungekannte Höhen erreicht, dennoch ist die allmähliche Verringerung ihrer Stromerzeugung unvermeidlich. Hochwertige Solarmodule degradieren im Durchschnitt um etwa 0,4% pro Jahr, was zu einem Rückgang der Leistungsausgabe von etwa 12-15% am Ende ihrer Lebensdauer von 25-30 Jahren führt.

Doch welche Faktoren tragen zur Degradation von Solarmodulen bei? Was beeinflusst das Tempo, mit dem Solarmodule degradieren, und gibt es Strategien, um ihre Lebensdauer zu verlängern und so ihre vorzeitige Entsorgung als Abfall zu verhindern? Die folgenden Inhalte werden 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 Hotspots von Solarmodulen und Vorschläge

Die Degradation von Solarmodulen umfasst LID, PID, natürliche Degradation, Mikrorisse und den Hotspot-Effekt. Mit der Zeit, wenn die Solarmodule verwendet werden, altern die Komponenten natürlich und werden weniger effizient. Die Hauptursache für die Degradation von Solarmodulen ist die natürliche Abnutzung, die im Laufe der Zeit durch Exposition gegenüber UV-Strahlen und ungünstigen Wetterbedingungen auftritt. Die Degradationsrate ist in der Regel durch die Leistungsgarantie eines Moduls abgedeckt. Darüber hinaus kann die anfängliche Exposition von Solarmodulen gegenüber Sonnenlicht LID verursachen, hoher Druck, hohe Temperatur und erhöhte Luftfeuchtigkeit können PID verursachen, unsachgemäße Handhabung und Montage von Solarmodulen können zum Auftreten von Mikrorissen führen und Schattierung des Montageortes kann den Hotspot-Effekt verursachen. Wir werden weiter unten mehr ins Detail gehen.

LID (Lichtinduzierte Degradation) hat verschiedene Formen mechanischer und chemischer Degradation, die sich aus der Lichtexposition des Panels ergeben, einschließlich: BO-LID, LeTID und UVID. Es dient als Schlüsselzuverlässigkeitsparameter im Bereich der photovoltaischen Module und umfasst hauptsächlich drei unterschiedliche Kategorien: Lichtdegradation durch Bor-Sauerstoff-Verbindungen (BO-LID), durch Licht und erhöhte Temperatur induzierte Degradation (LeTID) und Oberflächenpassivierungsdegradation durch ultraviolette Strahlung (UVID).

BO-LID (Lichtdegradation durch Bor-Sauerstoff-Verbindungen)

BO-LID, oder Lichtdegradation durch Bor-Sauerstoff-Verbindungen, ist ein entscheidender Aspekt der Leistung von Solarmodulen. Im Bereich der LID (Lichtinduzierten Degradation) steht BO-LID als Hauptverursacher der lichtinduzierten Degradation, die in kristallinen Siliziumzellen beobachtet wird, im Vordergrund. Wenn photovoltaische Module erstmals dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, tritt BO-LID schnell in Aktion, was zu einer raschen Verringerung der Nennleistung (Wp) der Panels führt. Dieser anfängliche Rückgang, der typischerweise zwischen 2% und 3% liegt, tritt innerhalb weniger hundert Betriebsstunden auf, wobei der größte Einfluss meist im ersten Nutzungsjahr spürbar ist.

Ein bemerkenswerter Aspekt von BO-LID ist, dass es oft relativ schnell einen Sättigungspunkt erreicht, normalerweise innerhalb von Tagen oder Wochen. Die ermutigende Nachricht ist, dass es möglich ist, die Auswirkungen von BO-LID zu verringern oder sogar zu beseitigen. Dies kann durch Strategien wie die Modifikation von Dotierstoffen, wie die Einführung von Gallium, oder die Verbesserung von Passivierungstechniken erreicht werden. Diese Maßnahmen spielen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der langfristigen Leistung und Effizienz von Solarmodulen.

Nach dieser anfänglichen Stabilisierungsphase nimmt die Rate der LID deutlich ab und erreicht Werte von nur noch 0,3% bis 0,5% pro Jahr für die nächsten 25+ Jahre. Bemerkenswert ist, dass Hochleistungsmodule von Maysun Solar, wie zum Beispiel IBC, LID-Raten von nur 0,4% pro Jahr aufweisen können. Diese hervorragende Leistung ist auf bewährte Produktionstechniken und hochwertige Materialien zurückzuführen.

Glücklicherweise neigen die meisten Hersteller dazu, die Leistungsangabe des Panels um bis zu 5% zu überspezifizieren. Diese Toleranz berücksichtigt geringfügige Zellungleichgewichte und gleicht einen Teil der anfänglichen Degradation aus, wodurch die Genauigkeit der angegebenen Panelleistung (Wp) gewährleistet wird. Zum Beispiel könnte ein 350-Watt-Panel anfänglich bis zu 5% mehr Leistung erbringen und kurzzeitig bis zu 368 Watt erreichen. Diese leichte Überproduktion ist jedoch in der Regel von kurzer Dauer und könnte unmerklich bleiben, es sei denn, die Panels arbeiten unter idealen (STC) Bedingungen. Die Leistungsgarantie des Herstellers gibt detailliert die LID-Rate und den erwarteten Leistungsrückgang über den 25-jährigen Garantiezeitraum an.

UVID (UV-Lichtinduzierte Degradation)

UVID betrifft die mögliche Verschlechterung der Leistung von Solarmodulen nach längerer Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung. Die anfängliche Exposition gegenüber Sonnenlicht führt dazu, dass das kristalline Siliziumoxid an der Oberfläche des Panels eine Schicht aus Boron-Dioxid entwickelt, wodurch dessen Effizienz verringert wird. Diese Degradation ist hauptsächlich mit den in Solarzellen verwendeten Materialien verbunden, insbesondere mit denen, die mit der fotoelektrischen Umwandlung in Zusammenhang stehen. Eine langanhaltende Exposition gegenüber UV-Strahlung kann chemische Reaktionen oder Materialabbau innerhalb der Zellen induzieren, was zu einer Leistungsverschlechterung führt. Dies äußert sich oft in einer verringerten Effizienz und Leistungsabgabe. Um die Auswirkungen von UVID zu bekämpfen, wählen Hersteller in der Regel Materialien mit hoher UV-Stabilität, verbessern die Einkapselungsmaterialien des Moduls, um einen besseren Schutz zu bieten, und unterziehen die Module UV-Expositionstests, um ihre Widerstandsfähigkeit zu bewerten.

LeTID (Durch Licht und erhöhte Temperatur induzierte Degradation)

LeTID (Durch Licht und erhöhte Temperatur induzierte Degradation): LeTID steht für einen Leistungsrückgang, der durch erhöhte Temperaturen verursacht wird, und ist hauptsächlich mit Materialien und Unvollkommenheiten innerhalb von Solarzellen verbunden. Wenn sie hohen Temperaturen und Strahlung ausgesetzt sind, können Defekte innerhalb der Zelle sich vervielfachen, was zu Ladungsrekombination und erhöhtem Widerstand führt, was wiederum zu einer Verringerung der Zellenleistung führt. LeTID ähnelt LID in einigen Aspekten; jedoch wurde dokumentiert, dass die durch LeTID verursachten Verluste in den ersten Jahren Werte von bis zu 6% erreichen können. Wenn dies vom Hersteller nicht ausreichend berücksichtigt wird, könnte dies zu einer unterdurchschnittlichen Leistung führen und möglicherweise zu Garantieansprüchen führen.

Die Auswirkungen von LeTID sind in der Regel während des tatsächlichen Modulbetriebs erkennbar, eher als unter Laborbedingungen. Um den Effekten von LeTID entgegenzuwirken, verbessern Hersteller häufig die Materialauswahl, verfeinern Produktionsverfahren, führen thermische Stabilitätsbewertungen durch und bewerten die Zellenleistung bei erhöhten Temperaturen, um eine gleichbleibende Modulleistung sicherzustellen.

Vorschlag:

Panel-Auswahl: Investieren Sie in Panels, die hochreines N-Typ-Siliziumzellsubstrat verwenden, um niedrigere LID-Raten zu erzielen. Die HJT-Solarmodule von Maysun Solar sind eine hervorragende Wahl! HJT-Zellen sind immun gegen den LID-Effekt, da das Substrat in der Regel N-Typ-Monokristallines Silizium ist, welches mit Phosphor dotiert ist und nicht die Bor-Sauerstoff-Verbindung, Bor-Eisen-Verbindung usw. enthält, die man in P-Typ-Kristallinem Silizium findet. HJT-Solarmodule haben über 30 Jahre eine Degradation von nicht mehr als 12,6%, was zu einer stabileren Stromerzeugung über die Lebensdauer des Solarmoduls führt. Sie haben eine hohe Flexibilität, hohe Zelleffizienz, hohe beidseitige Rate und geringe Dämpfung.

Über-Spezifikation: Panels haben oft Leistungszulagen, um die anfängliche Degradation auszugleichen.

UV-Stabilität: Hersteller sollten Module UV-Expositionstests unterziehen, um ihre Widerstandsfähigkeit zu gewährleisten.

Die Potential-Induzierte Degradation, kurz PID, ist eine Art der Degradation von Solarmodulen, die in der Regel nach 4 bis 10 Jahren Nutzung bemerkbar wird. Sie resultiert aus Faktoren wie hoher Spannung, erhöhten Temperaturen und erhöhter Luftfeuchtigkeit. Im Wesentlichen handelt es sich bei PID um das Auslaufen von Spannung von den Solarzellen zum Rahmen des Solarmoduls, was zu einer Verringerung der Leistungsabgabe führt. Leider ist dieses Problem möglicherweise nicht sofort erkennbar, aber es neigt dazu, sich im Laufe der Zeit schrittweise zu verschlechtern. Das Diagnostizieren von PID kann ohne den Einsatz von spezialisierten IV-Kurventestern und einer angemessenen Schulung eine Herausforderung sein. Ein frühes Anzeichen könnte jedoch eine ungewöhnlich niedrige String-Spannung oder -Stromstärke sein. Weitere Informationen zur Diagnose von PID-Problemen finden Sie in unserem Blog.

Die Mehrheit der Solaranlagen auf Wohnhausdächern arbeitet im Bereich von 300 bis 600 Volt, und PID tritt häufiger auf, wenn höhere String-Spannungen beteiligt sind. Daher ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von PID umso höher, je mehr Module in einem String verbunden sind. Großflächige Solarparks hingegen arbeiten oft im Bereich von 1000 bis 1500 Volt, was das Risiko von PID erheblich erhöht. Glücklicherweise können einige fortschrittliche Wechselrichter für große Solaranlagen PID-Effekte ausgleichen, wenn sie erkannt werden, indem sie über Nacht einen sehr kleinen Rückstrom laufen lassen.

In schweren Fällen, in denen PID-Probleme über 10 oder mehr Jahre nicht behandelt werden, kann die Leistungsabgabe stark beeinträchtigt werden, was zu potenziellen Verlusten von bis zu 50% führen kann. Viele der führenden Solarmodulhersteller haben jedoch das Risiko von PID durch den Einsatz von hochwertigen Materialien erheblich verringert und ihre Produkte rigorosen Tests unterzogen. Dennoch bleibt PID ein anhaltendes Problem, wie die neuesten Testergebnisse der unabhängigen Prüfinstitution PVEL unterstreichen.

Vorschlag:

Durch umfangreiche Forschung und langfristige Experimente hat das Expertenteam von Maysun wirksame Ansätze zur Minderung der Potential-Induzierten Degradation (PID) identifiziert. Diese Hauptmethoden beinhalten vor allem:

1. Erdung des negativen Anschlusses von Serienkomponenten oder Anlegen einer positiven Spannung zwischen dem Modul und dem Erdboden, insbesondere während der Abendstunden.
2. Verbesserung der Haltbarkeit und Qualität des EVA-Films bei gleichzeitiger Optimierung des Verkapselungsprozesses.
3. Implementierung von Modifikationen am Emitter der Zelle und der Siliziumnitrid (SiN) Anti-Reflexionsschicht.

Maysuns innovative HJT-Solarzelle zeichnet sich durch eine herausragende Anti-PID-Leistung aus. Dies ist auf ihre TCO (Transparent Conductive Oxide) Dünnschicht zurückzuführen, die leitende Eigenschaften besitzt, welche effektiv eine Oberflächenladungspolarisation verhindern. Dadurch mindert diese fortschrittliche Technologie strukturell die Risiken im Zusammenhang mit PID-Degradation.

Abgesehen von den bekannten PID- und LID-Effekten können Solarzellen noch gravierendere Probleme aufgrund der Verschlechterung des Verkapselungsmaterials und der Schutzschichten erfahren, die dazu dienen, die Zellen vor Umwelteinflüssen zu schützen. Eines der häufigsten Probleme ist das Versagen der Rückseitenfolie. Während das vordere Glasschutzblech Schutz vor Regen, Hagel, Schmutz und Trümmern bietet, dient das weiße oder schwarze Kunststoffrückseitenblech dazu, die Rückseite der Zellen vor Wasser, Feuchtigkeit und Abrieb zu schützen. Jedoch können minderwertige Materialauswahl und unzureichende Qualitätskontrollmaßnahmen zum Zerfall, Rissbildung oder zur Degradation entweder des Verkapselungsmaterials oder der rückseitigen Schutzfolie aufgrund von UV-Strahlung führen. Diese Verschlechterung kann anschließend zu kritischeren Problemen wie Feuchtigkeitseintritt, Korrosion und elektrischem Leck führen. Mit der Zeit kann ihre Leistung nachlassen, was zu einer verringerten Energieproduktion führt. Hier analysieren wir die Hauptfaktoren, die die Haltbarkeit dieser Module beeinflussen:

Verfärbung des Verkapselungsmaterials:

Die langanhaltende Exposition gegenüber UV-Strahlung kann zu einer Verfärbung des Verkapselungsmaterials in Solarzellen führen. Dies beeinträchtigt nicht nur die Ästhetik der Module, sondern stört auch ihre Lichtabsorptionseigenschaften. Das Verkapselungsmaterial schützt die empfindlichen Solarzellen vor äußeren Einflüssen, und wenn es sich verfärbt, behindert es den Lichteintritt zu den Zellen, was die Gesamtkonversionseffizienz der Module verringert. Um dies zu verhindern, werden hochwertige UV-stabile Verkapselungsmaterialien verwendet, und regelmäßige Reinigung und Wartung können ihre Lebensdauer verlängern.

Typischerweise dienen EVA (Ethylvinylacetat), POE (Polyethylen) und EPE (EVA+POE+EVA) als Verkapselungsmaterialien, um Solarzellen vor externen Umweltfaktoren zu schützen. Diese Verkapselungsmaterialien behalten normalerweise etwa 25-30 Jahre lang ihre Integrität. Unter ihnen wird EVA aufgrund seiner geringen Kosten und hohen Verarbeitbarkeit häufig verwendet, aber seine Nachteile werden von immer mehr Menschen entdeckt. Heutzutage werden POE und EPE immer häufiger eingesetzt, denn obwohl diese beiden Materialien teuer und schwer herzustellen sind, besitzen sie eine hervorragende PID-Resistenz, hohe Resistivität, hohe Wasserdampfsperre, stabile und zuverlässige Kältewiderstandsfähigkeit sowie Gelbresistenz.

Degradation des Rückseitenfilms:

Rückseitenfilme werden in der Regel aus Materialien wie Polyvinylfluorid (Tedlar) oder Polyester (PET) hergestellt, um die Rückseite von Solarzellen vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen zu schützen. Die Lebensdauer des Rückseitenfilms entspricht in der Regel der erwarteten Lebensdauer der Solarpaneele, etwa 25-30 Jahre. Mit der Zeit kann, insbesondere in Regionen mit hohen Temperaturen und Luftfeuchtigkeit, die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Rückseitenfilms nachlassen. Diese Degradation erhöht das Risiko einer Hydrolyse des Verkapselungsmaterials, was zu Zellkorrosion führen kann. Der Rückseitenfilm ist eine wesentliche Komponente von Solarzellen, da er Schutz vor Umweltfaktoren bietet, weshalb es entscheidend ist, seine Integrität zu erhalten. Die Verwendung von langlebigen, feuchtigkeitsbeständigen Rückseitenfilmen und eine ordnungsgemäße Belüftung unter den Paneelen können dazu beitragen, die Degradation des Rückseitenfilms und anschließend die Hydrolyse des Verkapselungsmaterials zu reduzieren.

Rückseitenfilme, die den Anforderungen von PERC-Zellmodulen entsprechen, werden basierend darauf ausgewählt, ob sie vom Typ N oder vom Typ N-TOPCon sind. Um den Anforderungen an eine niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit (≤0,15 Gramm pro Quadratmeter) zu entsprechen, wird eine bestimmte Art von Rückseitenfilm ausgewählt. Typischerweise beinhaltet die Wahl das Abstimmen von EVA-Film mit POE und EPE, wobei ein Vorzug für den Doppelglasprozess besteht. Für HJT-Zellen mit höheren Lichtdurchlässigkeitsanforderungen reichen jedoch standardmäßige Rückseitenfilme möglicherweise nicht aus, was zur Auswahl von Doppelglasmodulen mit null Wasserdampfdurchlässigkeit führt.

Bei Technologien, die N-TOPCon und HJT umfassen, besteht auch die Option, PAPF-Rückseitenfilme (mit Aluminiumfolie) in Betracht zu ziehen, obwohl diese nur in begrenzten Mengen verwendet werden. Es ist wichtig zu beachten, dass solche Entscheidungen mit potenziellen Leckagerisiken einhergehen können und möglicherweise nicht umfassend validiert sind.

Abnahme der Effizienz von Solarzellen:

Solarzellen bestehen in der Regel aus monokristallinem Silizium, polykristallinem Silizium oder anderen Halbleitermaterialien. Sie sind der entscheidende Bestandteil von Solarmodulen und können über mehrere Jahrzehnte effektiv arbeiten. Die meisten Hersteller bieten eine Leistungsgarantie von mindestens 25 Jahren. Ein kontinuierlicher Betrieb unter schwierigen Umweltbedingungen kann Veränderungen in den Materialeigenschaften von Solarzellen hervorrufen, was zu einem Effizienzverlust und einer Verringerung der Leistung führt. Solarzellen sind das Herzstück eines jeden Solarmoduls, und ihre optimale Leistung ist für die Energieproduktion unerlässlich. Um den Rückgang der Zelleneffizienz zu bekämpfen, verbessern Hersteller ständig die Zelltechnologien. Einige fortschrittliche Panels sind mit Materialien konzipiert, die weniger anfällig für Degradation sind, wie zum Beispiel hochreines Silizium. Eine ordnungsgemäße Wartung, einschließlich der Reinigung der Module und des Schutzes vor Beschattung, kann ebenfalls dazu beitragen, die Zelleneffizienz zu erhalten.

Glas: Glas bedeckt die Solarzellen und bietet Schutz vor Umweltschäden und strukturelle Unterstützung. Das in Solarmodulen üblicherweise verwendete Glas ist entweder halbgehärtetes oder vollgehärtetes Glas mit einer typischen Lebensdauer, die mit den Solarmodulen übereinstimmt, etwa 25-30 Jahre. Einzelglas-Solarmodule verwenden vollgehärtetes 3,2-mm-Glas, Glas-Glas-Solarmodule verwenden halbgehärtetes 2,0-mm-Glas oder halbgehärtetes 1,6-mm-Glas.

Einzelglas-Solarmodule verwenden oft vollgehärtetes Glas, da vollgehärtetes Glas eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Aufprall hat und gegen hohe und niedrige Temperaturen beständig ist. Vollgehärtetes Glas zeigt jedoch, obwohl es eine starke Aufprallbeständigkeit aufweist, keine gute Eignung für den Einsatz in Glas-Glas-Solarmodulen. Dies liegt daran, dass vollgehärtetes Glas eine schlechte Ebenheit, hohen Stress aufweist und nicht förderlich für den Laminierungsproduktionsprozess der Solarmodule ist, was zu geringen Ausbeuten führt. Die Verwendung von halbgehärtetem Glas reduziert das Auftreten dieser Probleme erheblich. Obwohl halbgehärtetes Glas möglicherweise eine geringere Aufprall- und Hitzebeständigkeit aufweist, bietet es hervorragende Ebenheit, geringen Stress und hohe Ausbeuten.

Wenn wir Solarmodule installieren wollen, müssen wir auf die richtige Installationsmethode, regelmäßige Inspektion und Wartung, einen vernünftigen und sicheren Installationsort achten, aber auch hochwertige Solarmodule wählen. Zum Beispiel werden Maysuns IBC-Solarmodule durch eine 25-jährige Garantie sowohl für die Leistungsausgabe als auch für die Produktqualität unterstützt. Sie garantieren nur einen Effizienzrückgang von 1,5% im ersten Jahr und danach einen jährlichen linearen Rückgang von nur 0,4%, was den Nutzern über die gesamte Lebensdauer des Panels konstante Vorteile sichert.

Mit der Zeit können Mikrorisse entstehen, die zur Bildung von Hotspots innerhalb von Solarmodulen führen. Diese Probleme können durch unsachgemäße Handhabung während der Installation, extreme Windlasten oder Transportschäden entstehen. Hotspots sind Bereiche, in denen übermäßige Wärme erzeugt wird, was zu möglichen Schäden an den Panels führen kann.

Mikrorisse

Die Mehrheit der modernen Solarmodule wird mit einer Abfolge von Solarzellen aus ultra-dünnen kristallinen Siliziumwafern hergestellt. Diese Wafer sind in der Regel etwa 0,16 mm dick, ungefähr doppelt so breit wie ein menschliches Haar. Natürlich sind sowohl die Wafer als auch die Zellen relativ zerbrechlich und können reißen oder brechen, wenn sie hohen mechanischen Drücken ausgesetzt sind, wie beispielsweise unsachgemäße Handhabung während der Installation, extreme Windlasten oder großer Hagel. Es ist wichtig zu erwähnen, dass nicht alle Zellen spröde sind; Hochleistungs-IBC-Zellen von renommierten Marken sind aufgrund des umfangreichen Arrays von Rückkontakten, die die Zelle verstärken, deutlich robuster. Moderne Panels verfügen oft über Funktionen wie halb geschnittene Zellen, die widerstandsfähiger gegen Mikrorisse und Hotspots sind, und geschindelte Konfigurationen, die die Wärmebelastung gleichmäßiger verteilen.

Ungewöhnliche Belastungen oder Spannungen, wie beispielsweise das Betreten von Solarmodulen während der Installation oder Wartung, können Mikrorisse verursachen, die sich mit der Zeit zu Hotspots entwickeln und schließlich zum Ausfall des Panels führen können. Mikrorisse können auch während des Transports entstehen, durch Stöße, Herunterfallen oder unsachgemäße Handhabung.

Das Erkennen von Mikrorissen kann eine Herausforderung sein, und sie sind anfangs häufig nicht wahrnehmbar. Bei älteren Panels können kleine Brüche innerhalb der Solarzellen sichtbar werden, die Schneckenpfaden auf der Zelloberfläche ähneln. Diese Brüche stellen nicht immer ein erhebliches Problem dar, und das Panel kann auch bei mehreren gerissenen Zellen viele Jahre lang gut funktionieren. Mikrorisse können jedoch zu einem gravierenderen Problem werden, da sie den internen Widerstand erhöhen und den Stromfluss unterbrechen, was zu einem Hotspot oder einer heißen Zelle führt. Dies ist besonders problematisch, wenn ein Mikroriss umfangreich ist oder die gesamte Zelle überspannt.

Glücklicherweise verfügen die meisten modernen Solarmodule jetzt über halb geschnittene Zellen mit mehreren Sammelschienen, die die negativen Auswirkungen von Mikrorissen erheblich mildern. Darüber hinaus sind geschindelte Solarmodule aufgrund ihrer charakteristischen überlappenden Konfiguration im Allgemeinen gegen Mikrorisse immun.

Vorschlag:

Professionelle Installation: Wählen Sie erfahrene und gut ausgebildete Installateure, die Solarmodule während der Installation sorgfältig handhaben können. Unsachgemäße Handhabung kann Mikrorisse verursachen. Stellen Sie sicher, dass die Module sicher montiert sind, um mechanische Belastungen zu minimieren.

Halbgeschnittene Zellen: Entscheiden Sie sich für Solarmodule, die mit halbgeschnittenen Zellen und mehreren Sammelschienen ausgestattet sind. Diese Zellen sind robuster und weniger anfällig für Mikrorisse, da sie Belastungen effektiver verteilen.

Geschindelte Solarmodule: Geschindelte Solarmodule sind mit überlappenden Zellen konzipiert, was das Risiko von Mikrorissen verringert. Sie bieten eine erhöhte Haltbarkeit und Langlebigkeit.

Regelmäßige Inspektionen: Führen Sie einen regelmäßigen Inspektionsplan mit Wärmebildkameras durch. Mit diesen Inspektionen können Mikrorisse erkannt werden, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, was eine frühzeitige Intervention ermöglicht.

Optimale Installationspraktiken: Stellen Sie sicher, dass die Module im richtigen Winkel installiert und fest fixiert sind, um mechanische Belastungen zu vermeiden, die zu Mikrorissen führen können.

Hochwertige Materialien: Wählen Sie Solarmodule von renommierten Herstellern, die qualitativ hochwertige Materialien verwenden. Diese Module sind besser darauf vorbereitet, Umweltfaktoren und mechanischen Belastungen standzuhalten, was das Risiko von Mikrorissen minimiert.

Schattenmanagement: Vermeiden Sie Schattenbildung durch nahegelegene Strukturen oder Objekte. Anhaltender Schatten kann zur allmählichen Bildung von Hotspots führen, die mit der Entwicklung von Mikrorissen in Verbindung stehen.

Hotspots

Solarmodule erzeugen einen elektrischen Strom, der durch miteinander verbundene Zellen fließt. Wird dieser Fluss durch einen internen Defekt oder durch schwere Mikrorisse unterbrochen, erzeugt der erhöhte Widerstand Hitze. Dies erhöht wiederum den Widerstand weiter und führt zur Bildung eines Hotspots. In schweren Fällen kann ein Hotspot sogar Schäden an der Zelle verursachen. Für detaillierte Informationen können Sie sich auf einen umfassenden Artikel von Maysun Solar beziehen, der die Mechanismen der Mikrorissbildung untersucht und wie neue Panel-Designs und Innovationen die Wahrscheinlichkeit der Mikrorissbildung verringern können.

Sowohl Hotspots als auch Mikrorisse sind nicht immer mit bloßem Auge sichtbar. Oft ist die einzige Möglichkeit festzustellen, ob ein Solarmodul beeinträchtigt ist, die Verwendung einer spezialisierten Wärmebildkamera, die Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Zellen hervorhebt. Es ist wichtig zu beachten, dass anhaltender Schatten durch Hindernisse auf Dächern in einigen Fällen über mehrere Jahre hinweg zur allmählichen Bildung von Hotspots führen kann, hauptsächlich aufgrund des Umkehrstromeffekts von beschatteten Zellen.

Erhöhte Temperaturen infolge von Hotspots können Brandgefahren und andere Sicherheitsrisiken darstellen. Um das Problem der Hotspots zu beheben, hat Maysun Solar MOS-Bypass-Schalter in ihre Venusun-Serie von Solarmodulen eingebaut und die herkömmlichen Bypass-Dioden ersetzt. Diese Schalter reagieren schnell auf wechselnde Lichtverhältnisse und passen sich umgehend an, um die Auswirkungen von Beschattungen auf die Panelleistung zu minimieren. Unten finden Sie ein Bild einer Venusun All Black 410W Solarmodul-Installation vom belgischen Installateur von Maysun. Klicken Sie auf das Bild, um die Produktdetails zu sehen!

Die IBC-Solarmodule von Maysun haben positive und negative Metallelektroden auf der Rückseite, die bei Beschattung normal fließen. Da es auf der Vorderseite keinen Widerstand gibt, wird das Risiko von Hotspots erheblich reduziert.

Neben der Auswahl von qualitativ hochwertigen Solarmodulen sollten wir auch auf die folgenden Vorschläge achten:

Verminderte Beschattung: Eine gründliche Schattenanalyse ist ein wesentlicher Schritt in der Strategie zur Verhinderung von Hotspots. Diese Analyse hilft, potenzielle Schatten- und Beschattungsprobleme von nahegelegenen Objekten oder Strukturen zu identifizieren und zu mildern, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Hotspots weiter verringert wird.

Regelmäßige Reinigung: Eine konsequente Modulwartung, bei der regelmäßig Staub und Schmutz entfernt werden, spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der effizienten Wärmeabgabe und damit bei der Verhinderung der Bildung von Hotspots. Diese Pflege hilft, eine klare und ungehinderte Moduloberfläche zu erhalten.

Inverter-Größenbestimmung: Eine korrekte Dimensionierung des Wechselrichters ist entscheidend, um Spannungsinstabilitäten, die von überdimensionierten Wechselrichtern oder der Unterbeanspruchung von zu klein dimensionierten Wechselrichtern herrühren, zu verhindern. Spannungsstabilität ist von entscheidender Bedeutung, um Hotspot-Risiken zu minimieren.

Temperaturüberwachung: Die Implementierung von Temperaturüberwachungssystemen ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Temperaturschwankungen innerhalb der Module. Dieser proaktive Ansatz ist effektiv, um die Bildung von Hotspots zu verhindern, indem potenzielle Probleme umgehend identifiziert werden.

Fortschrittliche Moduldesigns: Die Wahl von Modulen mit fortschrittlichen Designs, wie z.B. Halbzellen oder geschindelten Konfigurationen, bietet den Vorteil einer gleichmäßigen Verteilung des elektrischen Stroms. Diese Designwahl reduziert das Risiko lokalisierter Hotspots erheblich.

Wärmeabgabedesign: Das Design von Solarmodulen sollte eine effektive Wärmeabgabe ermöglichen, um eine Überhitzung während des Betriebs zu verhindern. Dies kann erreicht werden, indem ausreichend Platz um die Module gelassen wird, um einen Luftstrom und eine effiziente Kühlung zu ermöglichen. Zudem trägt ein richtiges Rückseiten- und Rahmendesign zur Wärmeabgabe bei, wodurch die Innentemperatur der Module gesenkt wird. Dies hilft wiederum, das Risiko der Bildung von Hotspots zu minimieren.

Stromabgleich: Um eine ungleichmäßige Stromverteilung zu verringern, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Stromcharakteristika aller Solarzellen übereinstimmen. Dies kann durch eine genaue Auswahl und Abstimmung der Solarzellen erreicht werden, um sicherzustellen, dass sie ähnliche Stromausgaben haben. Der Stromabgleich minimiert Stromschwankungen im gesamten Solarmodul und verringert damit die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hotspots. Dieser Prozess verbessert auch die Gesamteffizienz und Leistung des Systems.

Für weitere Informationen über den Hotspot-Effekt klicken Sie bitte auf den untenstehenden Button, um den Artikel zu lesen:

Seit 2008 ist Maysun Solar ein engagierter Hersteller von erstklassigen Photovoltaikmodulen. Entdecken Sie unsere umfangreiche Auswahl an Solarmodulen, erhältlich in Vollschwarz, Schwarzrahmen, Silber und Glas-Glas-Varianten, mit modernsten Technologien wie Halbzellen, MBB, IBC und Shingled. Unsere Module bieten herausragende Leistungen und verfügen über elegante Designs, die sich nahtlos in jeden architektonischen Stil integrieren.

Maysun Solar hat erfolgreich eine globale Präsenz aufgebaut, mit Büros, Lagern und langfristigen Partnerschaften mit herausragenden Installateuren in verschiedenen Ländern. Für die neuesten Modulangebote oder jegliche PV-bezogene Anfragen zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Wir freuen uns auf die Möglichkeit, Ihnen behilflich zu sein.

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