Definition: Degradation

In der Photovoltaik bezieht sich der Begriff „Degradation“ auf den Leistungsverlust, den Solarzellen oder Photovoltaikmodule im Laufe der Zeit erleiden. Degradation kommt unter anderem durch Umwelteinflüsse, Materialermüdung oder technische Defekte zustande. Sie kann in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: Lichtinduzierte Degradation (LID) und potenzialinduzierte Degradation (PID).

Lichtinduzierte Degradation (LID)

LID ist eine Form der Degradation, die eintritt, wenn Solarzellen dem Licht ausgesetzt sind. Dabei werden elektrische Ladungen freigesetzt, die die Leistung der Zellen reduzieren. Diese Form der Degradation tritt in der Regel kurz nach der Inbetriebnahme der Module auf und stabilisiert sich nach einer gewissen Zeit auf einem niedrigeren Leistungsniveau.

Potentzialinduzierte Degradation (PID)

PID ist eine Form der Degradation, die durch hohe Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Komponenten innerhalb des Moduls verursacht wird. Diese Spannungsunterschiede können dazu führen, dass Materialien innerhalb des Moduls chemisch reagieren und dadurch die Leistung beeinträchtigen. PID kann im Laufe der Betriebszeit zunehmen und ist oft schwer zu beheben.

Weitere Ursachen von Degradation

Zusätzlich zu LID und PID können noch weitere Faktoren zur Degradation eines Photovoltaikmoduls beitragen. Die folgenden sind einige davon:

• Temperatur: Hohe Temperaturen können das Material in Solarzellen beschädigen oder beschleunigen dessen Alterungsprozess, was zu Leistungsverlusten führt.
• Feuchtigkeit: Feuchtigkeit kann in das Modul eindringen und den internen Leiter beschädigen, was zu Kurzschlüssen und Leistungsverlusten führen kann.
• UV-Strahlung: Langfristige Exposition gegenüber UV-Strahlung kann das Material in Solarzellen beschädigen, was zu einer Reduzierung der Modulleistung führt.

Relevanz der Degradation

Die Degradation ist ein wichtiger Faktor, der bei der Planung und Berechnung von Photovoltaiksystemen berücksichtigt werden muss. Sie bestimmt maßgeblich die langfristige Leistung und damit die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaiksystemen. In der Regel wird in den technischen Datenblättern von Herstellern ein jährlicher Performance-Verlust (Degradationsrate) angegeben, der in der Praxis oft zwischen 0,5% und 1% liegt.