Leckströmen in Photovoltaikanlagen wird der Kampf angesagt

(8.9.2011) SCHOTT Solar, Q-Cells und Solon SE sowie das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystem (ISE), das Photovoltaik-Institut Berlin AG (PI-Berlin), der TÜV Rheinland und das VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut haben einen Test entwickelt, um direkt nach der Modulherstellung den so genannten PID-Effekt zu messen. Potenzial-induzierte Degradation (PID) ist ein Leistungsabfall in einer PV-Anlage, der durch hohe negative Spannungen entstehen kann.

 Die Glas-Folien-Module aus der Serienproduktion von SCHOTT Solar bestanden die Testreihen, die in mehreren Prüflaboren unabhängig voneinander durchgeführt wurden, mit einem Leistungsverlust von unter 5%, und auch die Module der anderen beiden beteiligten Firmen absolvierten die Prüfung erfolgreich. Einige Module anderer Marken­hersteller sollen dagegen Leistungseinbußen von deutlich über 50 Prozent gezeigt ha­ben.

Im Test wurde Modulen aus laufender Serienproduktion über sieben Tage hinweg eine Spannung von -1.000 V angelegt, wobei für exakte Vergleichswerte alle Module mit Alufolie bedeckt und auf konstant 25 Grad Celsius gehalten wurden. Wenn ein Modul in diesen sieben Tagen gegenüber der Nennleistung weniger als fünf Prozent Leistung verliert, gilt es als resistent gegen PID.

Mit diesem Testentwurf lässt sich verhältnismäßig leicht die Stabilität von kristallinen Modulen bezüglich PID bewerten und deutlich unterscheiden. Eine für die nahe Zu­kunft geplante Weiterentwicklung der Testbedingungen in Zusammenarbeit mit dem IEC TC82 Normungsgremium sieht außerdem vor, eine Aussage über das Verhalten der Module im Feld unter Berücksichtigung der exakten Verschaltung und der klimatischen Bedingungen zu treffen.

Grundsätzlich kann der PID-Effekt bei allen kristallinen Siliziumsolarzellen auftreten, die in Glas und Folie eingebettet sind. Unter ungünstigen Bedingungen (beschleunigt durch hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur) entstehen Leckströme am Übergang von Modul und Rahmen, die für Kurzschlüsse sorgen und so die die Leistung der gesamten Anlage mindern. Bei Doppelglasmodulen soll dieser Effekt von vornherein in weitaus geringerem Maß eintreten. Zwar lässt er sich auf Anlagenebene vermeiden, wenn die Anlage geerdet ist oder Wechselrichter eingesetzt werden, die keine negativen Span­nungen erzeugen. Wirtschaftlicher ist es jedoch, PID auf Modul- oder Zellebene zu verhindern.