30. Jul 2018

Beim Test der Module kommt eine Heizmatte mit integrierter Metallgaze zum Einsatz. ©Bild: Freiberg Instruments

Mit PIDcheck lassen sich bereits installierte PV-Module auf Anfälligkeit für PID testen. ©Bild: Freiberg Instruments

Fraunhofer CSP: Dank tragbarem Testgerät PIDcheck Solarmodule im Feld auf PID prüfen

(CSP) Solarmodule auf PID testen, und zwar schnell, kostengünstig und direkt im Feld – das macht das neue Prüfgerät PIDcheck möglich. Das Mobilgerät wurde vom Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP und Freiberg Instruments entwickelt und ermöglicht erstmals einen effizienten Test auf Potential-induzierte Degradation (PID), eine der häufigsten Ursachen von Leistungseinbussen von Solarmodulen, bei bereits installierten Modulen.


Potential-induzierte Degradation (PID) tritt vor allem dann auf, wenn Solarmodule bei hoher Systemspannung in feuchter Umgebung betrieben werden. Natrium dringt in die Silizium-Solarzellen ein und verursacht Kurzschlüsse, es kommt zum Absinken des Wirkungsgrades und somit zu Leistungsverlusten sowie dauerhaften Ertragsminderungen. Mit PIDcheck wird es möglich, Module auch nach ihrer Installation im Freifeld einer Qualitätsprüfung zu unterziehen und Aussagen über die Anfälligkeit von Modulen für den PID-Effekt zu treffen. 

Tragbares Gerät
Bisherige Prüfverfahren für die Bestimmung der PID-Anfälligkeit von Solarmodulen waren aufwendig und teuer: Die Module mussten aus den Solarparks entnommen, sorgfältig verpackt und zur Untersuchung in ein Labor transportiert werden, wo die Überprüfung in fest installierten Klimakammern erfolgte. PIDcheck ist ein tragbares Gerät, das es ermöglicht, Solarmodule vor Ort auf PID zu überprüfen. Mit vier bis acht Stunden nimmt der Einsatz des Gerätes deutlich weniger Zeit in Anspruch als bisherige Methoden. 

Untersuchungen binnen acht Stunden
»Mit einer Dauer von mindestens 96 Stunden sind bisherige Prüfverfahren im Labor sehr zeitaufwendig und mit zusätzlichen Ertragsminderungen verbunden. Da beim Einsatz von PIDcheck eine Entnahme des Modules aus dem Feld nicht mehr notwendig ist, kommt es zu keinen zusätzlichen Leistungseinbussen mehr. Die Untersuchungen können binnen acht Stunden bei einer Modultemperatur von 85 °C und einer Spannung an den Zellen von bis zu 1500 V vorgenommen werden. In dieser Zeit können die Module nach dem Test auch wieder in ihren Ursprungszustand zurück versetzt werden«, sagt Dr. Volker Naumann, Wissenschaftler am Fraunhofer CSP. Er hatte 2012 gemeinsam mit Kollegen die physikalischen Grundlagen der Potential-induzierten Degradation aufgeklärt. Ebenfalls mit Freiberg Instruments hat das Fraunhofer CSP daraufhin ein Gerät entwickelt, das eine Prüfung auf Anfälligkeit für PID bereits im Produktionsprozess und auf Zellenebene ermöglicht (PIDcon) und damit einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Qualitätskontrolle in der Photovoltaikindustrie geleistet. 

Belastbare Leistungs- und Ertragsprognose
Das neue Gerät PIDcheck funktioniert durch Kontaktierung der Moduloberfläche mit einer leitfähigen Elektrode. Es können je nach Modultyp etwa die Hälfte der Zellen der PID-Belastung ausgesetzt werden. Weiterhin ermöglicht PIDcheck eine belastbare Leistungs- und Ertragsprognose. Selbst wenn in einer Anlage noch keine PID aufgetreten ist, lässt sich die PID-Anfälligkeit der installierten Solarmodule bestimmen. Ist PID bereits aufgetreten, lässt sich mit dem PIDcheck eine Aussage über die zukünftige Leistungsfähigkeit des Moduls treffen. 

»PIDcheck ermöglicht den Kunden in der Solarbranche kurzfristige Qualitätschecks und bietet nicht nur Inhabern von Solarkraftwerken, sondern auch Herstellern, Serviceanbietern, Gutachtern und Versicherungen viele Vorteile. Das Gerät ist ab Sommer 2018 bei Freiberg Instruments erhältlich«, sagt Dr. Volker Naumann. 

Text: Fraunhofer CSP

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