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PID Potenzial-induzierte Degradation

Begriff Definition
PID Potenzial-induzierte Degradation

Dieser Begriff steht im Zusammenhang mit der Nutzung von Solarenergie und bezeichnet Alterungserscheinungen, die beim Betrieb von Solarstromzellen auftreten. Ursachen für den Effekt der Potenzial-induzierten Degradation, kurz PID, liegen in Spannungsfaktoren im laufenden Betrieb oder in Umwelteinflüssen, ebenfalls vermutet wird eine Ursache auf Systemebene.

Leistungsrückgang an kristallinen PV-Modulen

Als PID wird der Effekt an kristallinen Photovoltaik-Modulen bezeichnet, bei dem durch die Spannung zwischen Rahmen und Frontglas positiv geladene Ionen in die Solarzelle hineinwandern, das heißt, die Zelle lädt sich elektrisch auf. Dies führt zu einem Leistungsrückgang ohne dass am Modul selbst Schäden sichtbar werden. Eine weitere Ursache sind Umweltfaktoren wie das Klima oder die Verschmutzung der Anlagenelemente. Das Fraunhofer Institut versucht seit mehr als 10 Jahren durch Messungen an verschiedenen Standorten den tatsächlichen Einfluss der potenzial-induzierten Degradation auf die Module zu verifizieren und sichtbar zu machen.

Messmethoden zur Feststellung von PID

Als Messmethoden kommen Leistungsmessungen und Thermografie-Aufnahmen zum Einsatz. Dabei werden auch der Standort selbst und das dort vorherrschende Klima berücksichtigt. Wird an einzelnen Modulen ein besonders starker Leistungsabfall festgestellt, werden im Labor weitere Messungen vorgenommen. Ein Bestandteil der Tests ist die Untersuchung darauf, ob PID rückgängig gemacht werden kann.

Einflussfaktoren für die PID-Anfälligkeit

Die potenzial-induzierte Degradation betrifft ausschließlich kristalline PV-Module. Begünstigt wird der Effekt durch folgende weitere Punkte:

  • Ladungsträgerdichte des Siliziums innerhalb der Zelle und chemische Zusammensetzung der Antireflexionsschicht
  • Materialien des PV-Moduls, wie die verwendete Laminierfolie
  • Systemkonfiguration (Erdung, Länge des Modulstrings, Wechselrichter-Typ)
  • Zeitfaktor: Der Leistungsverlust durch PID erfolgt schleichend über mehrere Jahre.

Lösungen zur Vermeidung der potenzial-induzierten Degradation

Um den Leistungsabfall der Module und damit der kompletten Anlage zu beschränken, bzw. zu verhindern, haben Hersteller Systeme entwickelt, die zum Beispiel darauf abzielen, die elektrische Aufladung des Moduls zu beseitigen. Welche Maßnahmen Erfolg bringen, hängt unter anderem von der Konstruktion der Wechselrichter ab, auch eine entsprechende Systemkonfiguration kann den Effekt zumindest verlangsamen.

 

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