Kampf gegen Leckströme in Photovoltaik-Anlagen

SCHOTT Solar in mainz, Bild: SCHOTT Solar

SCHOTT Solar hat einen Test entwickelt, um direkt nach der Modulherstellung den so genannten PID-Effekt zu messen. Das Unternehmen sagt damit Leckströmen in Photovoltaik-Anlagen den Kampf an.

Der Test wurde in Zusammenarbeit mit den Solarherstellern Q-Cells SE und Solon SE entwickelt. Ebenfalls beteiligt waren die unabhängigen Prüflaboren Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystem (ISE) und Photovoltaik-Institut Berlin AG (PI-Berlin). Sowie TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH (TÜV) und VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH (VDE).

SCHOTT Solar besteht Test

Potenzial-induzierte Degradation (PID) ist ein Leistungsabfall in einer PV-Anlage. Er kann durch hohe negative Spannungen entstehen. Aus den Testreihen gingen die Glas-Folien-Module aus der Serienproduktion von SCHOTT Solar mit einem Leistungsverlust von unter 5 % hervor. Sie erweisen sich damit wie erwartet als PID-resistent. Alle Testreihen wurden unabhängig voneinander durchgeführt. Auch die Module der anderen beiden beteiligten Firmen haben den Test bestanden. Einige Module weiterer Markenhersteller zeigten dagegen Leistungseinbußen von deutlich über 50 Prozent.

SCHOTT Solar: Strenge Test-Bedingungen

Die Test-Bedingungen sehen vor, an Modulen aus laufender Serienproduktion über sieben Tage hinweg eine Spannung von -1.000 V anzulegen. Um exakte Vergleichswerte zu erhalten, wurden alle Module mit Alufolie bedeckt. Sie wurden dann bei konstant 25 Grad Celsius getestet. Ein Modul gilt dann als resistent gegen PID, wenn es in diesem Zeitraum gegenüber der Nennleistung weniger als fünf Prozent Leistung verliert.

SCHOTT Solar entwickelt zuverlässigen Test

Damit steht ein Testentwurf zur Verfügung, der in der Lage ist, einfach und schnell die Stabilität von kristallinen Modulen bezüglich PID zu bewerten. In Zukunft ist Weiterentwicklung der Test-Bedingungen in Zusammenarbeit mit dem IEC TC82 Normungsgremium geplant. Sie sieht vor, eine Aussage über das Verhalten der Module im Feld unter Berücksichtigung der exakten Verschaltung und der klimatischen Bedingungen zu treffen. "Das ist Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten über den PID-Effekt", so der beteiligte Wissenschaftler Dr. Michael Köhl vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.

PID-Test für Photovoltaik-Anlagen

"Der entwickelte PID-Test soll sicherstellen, dass unsere Kunden geprüfte Qualität aufs Dach bekommen. Als Qualitätsführer stehen wir dafür mit unserem guten Namen", erklärt Klaus Wangemann, Entwicklungsleiter der SCHOTT Solar AG.

SCHOTT Solar: PID gezielt vermeiden

Grundsätzlich kann der PID-Effekt bei allen kristallinen Silizium-Solarzellen auftreten, die in Glas und Folie eingebettet sind. Unter ungünstigen Bedingungen (beschleunigt durch hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur) entstehen Leckströme. Diese treten am Übergang von Modul und Rahmen auf. Sie sorgen für Kurzschlüsse, die die Leistung der gesamten Anlage mindern. Bei so genannten Doppelglasmodulen tritt der Effekt von vornherein in weitaus geringerem Maß in Erscheinung. Auf Anlagenebene lässt er sich vermeiden, wenn die Anlage geerdet. Zusätzlich auch wenn Wechselrichter eingesetzt werden, die keine negativen Spannungen erzeugen. Wirtschaftlicher ist es jedoch, PID auf Modul- oder Zellebene zu verhindern. Und sehr erfolgreich allemal - wie die Testergebnisse beweisen.

SCHOTT Solar: Qualität im Fokus

SCHOTT Solar verfügt über eine 53-jährige Forschungs- und Entwicklungskompetenz. In dieser Zeit hatte das Thema Qualität oberste Priorität. SCHOTT Solar führte von Beginn an ein strenges Qualitätsmanagement: Siliciumwafer, Solarzelle und Module werden beim Mainzer Solarhersteller gründlich getestet. So hat SCHOTT Solar freiwillig die hohen Prüfkriterien der IEC 61215 drastisch verschärft. „Unsere  außergewöhnlich hohen Qualitätsstandards in Entwicklung und Produktion wurden in den vergangenen Jahren mehrfach von unabhängiger Seite bestätigt. Zuletzt haben wir den ersten Platz beim Energy Yield Test 2010 des TÜV Rheinland belegt“, sagt Klaus Wangemann.

SCHOTT Solar: Freiwillige Qualitätskontrollen

Gemeinsam mit der DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft e.V.) entwickelte SCHOTT Solar außerdem ein standardisiertes Testverfahren für Solarmodule im landwirtschaftlichen Einsatz. Der Solarmodulhersteller unterstützte die DLG dabei mit seinem Know-how auf dem Feld der landwirtschaftlichen Photovoltaik.