Hotspots sind lokale Temperaturerhöhungen in Solarmodulen , die deren Leistung erheblich beeinträchtigen können. Sie entstehen durch Probleme mit einer der Verbindungen zwischen den Photovoltaikzellen, was zu erhöhtem Widerstand und einer höheren Potenzialdifferenz führt. Dieses Problem betrifft die gesamte in Reihe geschaltete Zellkette.
Diese Temperaturspitzen können zu einer gefährlichen Situation führen, in der das Solarmodul sogar Feuer fangen kann, da der Strom sich dem Kurzschlussstrom nähert. Hotspots sind im Wesentlichen Bereiche mit hoher Temperatur, die Solarzellen schädigen und Energie verbrauchen, anstatt sie zu erzeugen. Dies reduziert die Effizienz des gesamten Solarmoduls bei der Stromerzeugung erheblich.
Warum entstehen Hotspots?
Hotspots entstehen typischerweise, wenn ein Solarmodul beschattet wird und der Strom dadurch nicht mehr ungehindert um schwächere Zellen fließen kann. Stattdessen konzentriert sich der Strom in diesen Zellen, was zu deren Überhitzung und im schlimmsten Fall zum Schmelzen führen kann. Solarmodule bestehen aus Halbleitermaterialien, die Lichtenergie in Elektrizität umwandeln. Wenn eine defekte Zelle den Stromfluss in einer Reihenschaltung begrenzt, erhitzt der von den intakten Zellen erzeugte Überschussstrom die schwache Zelle. Kommt es in der Reihenschaltung zu einem Kurzschluss, entsteht in der beschatteten Zelle eine hohe Sperrpolarisation, was zu erheblicher Verlustleistung und Überhitzung führt.
Da Solarzellen in Reihe geschaltet sind, beeinträchtigt unzureichende Lichteinstrahlung einer einzelnen Zelle oder Zellgruppe die Energieproduktion aller Zellen im selben Strang. Dies reduziert nicht nur die Gesamteffizienz, sondern beschleunigt auch den Materialverschleiß . Hotspots verschlimmern sich mit der Zeit und können schließlich zum Totalausfall des Panels hinsichtlich elektrischer Leistung und Isolation führen.
Siehe auch: Was ist PID (Potential Induced Degradation)?
Wie kann ich feststellen, ob meine Pflanze Hotspots hat?
Am besten eignet sich die Thermografie , um die Oberflächentemperatur jedes Moduls zu messen. Dadurch erhalten Sie Wärmebilder, die die Temperatur aller Module zeigen und Ihnen helfen, eventuelle Hotspots zu erkennen.
So vermeiden Sie Hotspots
Dieses Problem ist oft nicht sichtbar, es sei denn, es gibt einen deutlichen Farbunterschied, beispielsweise einen bräunlichen Fleck auf dem Solarmodul.
Wenn bereits Hotspots auf Solarmodulen vorhanden sind, kann wenig getan werden, da die Zellen degradieren und das Modul möglicherweise beschädigen. Die Lösung besteht oft darin, ein neues Modul zu kaufen. Es gibt jedoch Maßnahmen zur Vermeidung von Hotspots:
1. Setzen Sie auf Qualität: Kaufen Sie bei einem zertifizierten Unternehmen, das für Qualitätsprodukte bekannt ist. Deren Service ist spezialisierter, und sie verwenden hochwertige Materialien für optimale thermische Eigenschaften. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers für Ihre Solarmodule, um deren Leistung zu maximieren.
2. Für gute Luftzirkulation sorgen: Durch Wärmestau entstehen Hotspots, und eine unzureichende Luftzirkulation erhöht dieses Risiko. Ein gutes Solaranlagensystem gewährleistet eine ausreichende Belüftung und beugt so einer Überhitzung vor.
3. Nutzen Sie ein Solarnachführungssystem: Diese Systeme richten die Solarmodule nach dem Sonnenstand aus und reduzieren so die Bildung von Hotspots, indem sie die Module stets direktem Sonnenlicht aussetzen. Allerdings können sie teuer sein und die Stromerzeugungskosten aufgrund zusätzlicher beweglicher Teile erhöhen.
4. Paneele im richtigen Winkel installieren: Berücksichtigen Sie die Umgebung und die Sonneneinstrahlung, um den optimalen Winkel für die Paneele zu bestimmen. Vermeiden Sie Hindernisse wie Gebäude oder Bäume, die Schatten werfen. Arbeiten Sie mit spezialisierten Installateuren zusammen, um die beste Lösung zu finden.
5. Regelmäßige Reinigung und Wartung der Paneele: Schmutz und Verunreinigungen auf den Paneelen blockieren das Sonnenlicht und verursachen Hitzeflecken. Durch die regelmäßige Reinigung Ihrer Paneele wird dieses Problem verhindert und seine Auswirkungen reduziert.
Empfehlung: Was ist die Degradation von Solarmodulen?
