Solarstrom: Konstante Leistung zählt

Die neue Modultechnologie lässt PID gar nicht erst auftreten

Solarenergie ist ein zentraler Bestandteil der Energiewende. Um die Bedeutung dieser Technologie langfristig zu sichern, muss der Fortschritt bei Forschung und Entwicklung weitergehen. Neben höheren Wirkungsgraden betrifft das auch die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Module – in diese Kategorie fällt auch die potentialinduzierte Degradation. CleanEnergy Project sprach zu diesem Thema mit dem Technischen Leiter der Talesun Solar Germany GmbH, Philipp Ecker.

CleanEnergy Project: Was genau ist die potentialinduzierte Degradation?

Philipp Ecker: Das ist ein recht kompliziertes und vor allem leistungsraubendes Phänomen, das bei Solarmodulen auftreten kann: Bei hohen Systemspannungen kann es aufgrund des Potentialunterschiedes gegenüber der Erde zu Leckströmen kommen. Diese Leckströme fließen über die Verkapselung und das Frontglas ab. Dadurch verlieren Module im Lauf der Zeit an Leistung. Einflussfaktoren für das Auftreten von PID sind klimatische Rahmenbedingungen, das Gesamtsystem samt Modul sowie die Zellen.

CleanEnergy Project: Wie kann man dieses Problem lösen?

Philipp Ecker: Wir haben ein neues Polymer für die Kapselung mit hohem spezifischem Widerstand entwickelt. Dieses ist der Dreh- und Angelpunkt, sozusagen das innovative Herzstück. Darüber hinaus wurde die Zelltechnologie überarbeitet, so dass die kritische Wanderung von Natrium-Ionen nun ausbleibt. Mittels dieser Maßnahmen ist es gelungen, den PID-Effekt weitestgehend zu neutralisieren.

CleanEnergy Project: Sie erwähnten auch den Einfluss des Gesamtsystems. Wo lässt sich hier der Hebel ansetzen?

Philipp Ecker: Das Erden des negativen Pols der seriell geschalteten Module ist eine brauchbare Option. Zudem lässt sich eine positive Spannung zwischen Modul und Erde anlegen, auf diese Weise erfolgt eine Regeneration über Nacht. Auch spezielle Micro-Wechselrichter haben einen positiven Einfluss. Der größte Effekt ergibt sich aber bei Modul und Zelle selbst, da sie der Kern der PID-Entstehung sind.

CleanEnergy Project: In welchen Größenordnungen bewegen sich die Verbesserungen?Talesun Philipp Ecker

Philipp Ecker: Tests haben ergeben, dass der PID der neuen Module bei unter einem Prozent und damit deutlich unter dem Industriestandard liegt; dieser Prozent-Rest fällt über die simulierte Nutzungsdauer eher in die Größenordnung „Messabweichung“, denn es wurde für eine realistische Laufzeit von 25 Jahren gerechnet. Zum Vergleich: Herkömmliche Module haben unter gleichen Testbedingungen einen PID-Wert von fünf Prozent gezeigt – für nur knapp fünf Jahre errechneter Nutzungsdauer.

CleanEnergy Project: Wie wirken sich solche Werte auf den tatsächlichen Stromertrag aus?

Philipp Ecker: Über die kalkulierte Laufzeit einer Solaranlage von 25 Jahren können die kumulierten Einbußen durch PID bei bis zu 70 Prozent liegen. Die Auswirkungen sind also auf jeden Fall relevant für Rentabilitätsberechnungen von Solarkraftwerken. Deshalb sind auch verlässliche Simulationen und Tests sehr wichtig. Wer heute ein Solarkraftwerk baut, braucht valide Werte.

CleanEnergy Project: Der PID ist nur eine wichtige Größe. Wie sieht es denn bei neuen Modul-Typen wie diesem mit dem Wirkungsgrad aus?

Philipp Ecker: Die Testreihen haben zunächst einmal ergeben, dass der Wirkungsgrad auch auf lange Sicht hoch und stabil ist. Allerdings ist klar: Der Wirkungsgrad muss im Rahmen der derzeit am Markt üblichen Werte liegen, weniger wäre unverkäuflich. In Kombination mit dem PID-Vorteil ergibt sich jedoch für Anwender ein signifikanter Vorteil über die gesamte Lebenszeit der Module. Und auf die kommt es ja an. Ein Modul, das im ersten Jahr Weltrekordwerte schafft, aber nach fünf Jahren Mittelmaß ist, hilft niemandem weiter – weder dem Anwender, noch der Energiewende.

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