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05.09.2011 09:00

Erste Testbedingungen für spannungsinduzierte Degradation von Solarmodulen entwickelt (potential-induzierte Degradation – PID)

  • Deutsche Prüfinstitute und Solarfirmen präsentieren ersten Schritt zu spezifischen und relevanten Testbedingungen bezüglich PID.
  • Testbedingungen ermöglichen eine klare, schnelle und einfach Unterscheidung zwischen PID-stabilisierten und PID-anfälligen kristallinen Silizium-Modulen.


PVSEC Hamburg, 5. September 2011 – Als einer der wesentlichen negativen Einflüsse auf den Energieertrag von Solarmodulen wurde in jüngster Zeit die spannungsinduzierte Degradation (potential induced degradation, PID) identifiziert. Dabei kann sich die Leistung eines Solarmoduls reduzieren, wenn dieses im Betrieb besonders bei großen Anlagen einer hohen negativen Spannung zwischen den Solarzellen und der Erde ausgesetzt ist. Dieser Effekt ist im Prinzip reversibel oder durch zusätzliche Maßnahmen im Systemdesign zu verhindern. Jedoch die wirtschaftlichere Alternative ist die Wahl einer PID-resistenten Modul- oder Zelltechnologie.

Bislang ist kein standardisierter oder zumindest auf breiter Basis akzeptierter Test für die PIDResistenz etabliert, der eine schnelle und einfache Bewertung erlaubt. Damit gibt es bisher auch wenige Informationen, inwieweit marktübliche Solarmodule von PID betroffen sind.

Vier unabhängige Institute, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, das Photovoltaik- Institut Berlin (PI-Berlin), der TÜV Rheinland und das VDE Prüf- und Zertifizierungsinsitut, haben gemeinsam mit den deutschen Solarfirmen Q-Cells, Schott Solar und Solon Testbedingungen zur PIDEmpfindlichkeit von kristallinen PV-Modulen aufgestellt. In einem Rundvergleich wurden diese Bedingungen auf Anwendbarkeit und Trennschärfe gegenüber PID-anfälligen Produkten erprobt.

Um einen einfachen Test anzubieten, der ohne aufwändige Spezialgeräte auskommt, wurde bei Raumtemperatur (25 Grad Celsius) geprüft. Die Parameter sehen vor, an Modulen über sieben Tage (168h) hinweg eine negative Spannung von 1.000 Volt über die Anschlussdose an die Zellen anzulegen.

Für exakte Vergleichbarkeit werden alle Modulvorderseiten während dieser Zeit mit Alufolie oder einem durchgehenden Wasserfilm bedeckt und geerdet. Wenn ein Modul durch den Test weniger als fünf Prozent seiner Leistung verliert, gilt es in diesem Rahmen als PID-resistent. Die Relevanz dieser Testbedingungen wurde mit von Solon speziell präparierten PID-anfälligen Modulen überprüft, die erhebliche Leistungsverluste aufzeigten.

Die PID-stabilisierten Glas-Folie Standardmodule aus der Serienproduktion der Hersteller Solon, Schott und Q-Cells konnten bei dieser Prüfung in den Laboren der Institute ihre PID-Resistenz mit Leistungsverlusten unter 5% unter Beweis stellen. Bei einer nicht repräsentativen Gegenprobe von am Markt beschafften Modulen anderer Markenhersteller wurde dagegen bei einigen ein Leistungsverlust von deutlich mehr als der Hälfte nachgewiesen. Damit steht ein Testentwurf zur Verfügung, der in der Lage ist, einfach, spezifisch und relevant die Anfälligkeit von kristallinen Solarmodulen bezüglich PID zu bewerten und deutlich zu unterscheiden.

Zurzeit kann aus diesen Testbedingungen allerdings noch keine Aussage über das Langzeitverhalten der Module im Feld getroffen werden, da dieses insbesondere von der Verschaltung des Moduls und den klimatischen Bedingungen abhängig ist. Das gemeinsame Ziel der beteiligten Institute und Unternehmen ist es, PID-Tests zu einer allgemeinen Norm weiter zu entwickeln.