Die Solarenergie ist eine der wichtigsten erneuerbaren Energiequellen. Doch wie bei jedem technischen System gibt es bei Solarmodulen eine natürliche Alterung, die zu einer Degradation der Leistung führt. In diesem Artikel werden wir uns mit den Ursachen, Auswirkungen und Lösungen der Degradation von Solarmodulen beschäftigen.
Was ist Degradation?
Degradation tritt auf, wenn die Leistung eines Solarmoduls aufgrund von Alterung abnimmt. Die Parameter von Halbleiterbauelementen in Solarzellen ändern sich im Laufe der Zeit, was den Wirkungsgrad der PV-Module reduziert. Viele Modulhersteller geben die Degradation über 25 Jahre an, wobei es je nach Hersteller, Modultyp und Technologie deutliche Unterschiede gibt.
Arten der Degradation
Es gibt verschiedene Arten der Degradation von Solarmodulen:
Lichtinduzierte Degradation bei kristallinen Solarzellen
Diese Art der Degradation betrifft kristalline Solarzellen und wird durch die Bildung von Bor-Sauerstoff-Komplexen verursacht. Durch Photoreaktion nimmt Bor Elektronen auf, was zu negativ geladenen Ionen führt. Bor verliert dabei sein „Loch“. Anschließend wird Sauerstoff angezogen und zwischen Bor und Silizium abgelagert.
Spannungsinduzierte Degradation (PID) bei kristallinen PV-Modulen
Diese Art der Degradation wird durch Leckströme verursacht, die in einem Material fließen, das nicht zum Stromfluss gedacht war. Sie betrifft kristalline PV-Module und wird auch als potential induced Degradation bezeichnet.
Staebler-Wronski-Effekt bei amorphen Siliziumsolarzellen
Diese Art der Degradation tritt bei amorphen Siliziumsolarzellen auf und wird durch Lichteinstrahlung verursacht. Dabei vergrößert sich die Defektdichte im Material pro Flächeneinheit und die Leitfähigkeit verringert sich. Im ersten Betriebsjahr kann es zu einer sehr hohen Degradation von bis zu 25 % kommen.
Auswirkungen der Degradation
Die Degradation von Solarmodulen hat verschiedene Auswirkungen. Die Leistung der Module nimmt ab, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führt. Dadurch wird weniger Strom erzeugt, was zu einer verringerten Energieausbeute und höheren Kosten pro erzeugter Kilowattstunde führt. Die Lebensdauer der Module wird ebenfalls verkürzt, was zu höheren Kosten für den Austausch der Module führen kann.
Lösungen zur Reduzierung der Degradation
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Degradation von Solarmodulen zu reduzieren. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von hochwertigen Materialien und Herstellungstechnologien, die weniger anfällig für Degradation sind. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Bypass-Dioden, um Leckströme zu minimieren. Darüber hinaus kann die Reduzierung von Wärmebelastung die Degradation von Solarmodulen verringern.
Fazit
Die Degradation von Solarmodulen ist ein wichtiger Faktor, der die Leistung von Solaranlagen im Laufe der Zeit beeinflusst. Es gibt verschiedene Arten der Degradation, die je nach Modultyp und Hersteller unterschiedlich ausgeprägt sind. Die Auswirkungen der Degradation können eine verringerte Energieausbeute und höhere Kosten pro erzeugter Kilowattstunde sein.
Es gibt jedoch verschiedene Lösungen, um die Degradation von Solarmodulen zu minimieren. Dazu gehört die Verwendung von hochwertigen Materialien und Herstellungstechnologien sowie die Reduzierung von Leckströmen und Wärmebelastung.
Die Solarenergie ist eine wichtige erneuerbare Energiequelle, und es ist wichtig, dass Solarmodule so effizient wie möglich arbeiten. Durch die Verringerung der Degradation von Solarmodulen können wir die Energieausbeute von Solaranlagen maximieren und gleichzeitig die Kosten pro erzeugter Kilowattstunde senken.
FAQs
- Wie lange dauert es, bis die Degradation von Solarmodulen einsetzt?
Antwort: Die Degradation von Solarmodulen tritt normalerweise im Laufe der Zeit auf und hängt von verschiedenen Faktoren wie Modultyp, Hersteller und Umgebung ab.
- Können Solarmodule nach der Degradation repariert werden?
Antwort: In den meisten Fällen kann die Degradation von Solarmodulen nicht repariert werden. Die einzige Lösung ist der Austausch der betroffenen Module.
- Wie kann ich die Degradation meiner Solarmodule minimieren?
Antwort: Die Degradation von Solarmodulen kann durch die Verwendung hochwertiger Materialien und Herstellungstechnologien, die Reduzierung von Leckströmen und Wärmebelastung minimiert werden.
- Gibt es Unterschiede in der Degradation von Solarmodulen je nach Standort?
Antwort: Ja, die Degradation von Solarmodulen kann je nach Standort und Umgebung unterschiedlich ausgeprägt sein.
- Wie lange halten Solarmodule in der Regel?
Antwort: Solarmodule haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 25 Jahren, wobei diese je nach Modultyp und Hersteller unterschiedlich sein kann