PV-Riss - Bewertung von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen mittels bildgebender Verfahren

Abstract

Das Projekt PV-Riss befasst sich mit den Auswirkungen von Zellrissen in kristallinen Silizium-Photovoltaikmodulen auf deren Leistungsfähigkeit und Sicherheit. Angesichts des signifikanten Anstiegs der installierten Photovoltaiksysteme in den letzten 15 bis 20 Jahren und der damit verbundenen Herausforderungen, insbesondere im Hinblick auf Zellrisse, verfolgt das Projekt die Entwicklung von Standards und Bewertungskriterien, um Unsicherheiten im Markt zu reduzieren. Zellrisse entstehen während der Produktion, des Transports, der Installation und des Betriebs. Sie können mittels bildgebender Verfahren wie Elektrolumineszenz (EL) identifiziert werden. Es fehlen jedoch verbindliche Bewertungsmaßstäbe, die die Auswirkungen auf den Energieertrag und die Systemsicherheit quantifizieren. Aktuelle Standards und Fehlerkataloge bieten keine ausreichenden Bewertungsgrundlagen. Das Projekt gliedert sich in mehrere Arbeitspakete, die unter anderem die Literaturrecherche, die Analyse von Rissstrukturen, die Bewertung von Fehlern, die Prognose von Zustandsänderungen und die Standardisierung umfassen. Dabei wurden umfassende Tests, sowohl im Labor als auch im Feld, durchgeführt, um die Auswirkungen von Zellrissen auf die Leistung zu untersuchen. Die Ergebnisse beinhalten die Erstellung eines EL-Fehlerkatalogs, der eine Grundlage für die Bewertung von Auffälligkeiten bietet. Es wurden Testmethoden erprobt um mögliche Veränderungen durch mechanische und thermische Belastung von Modulen zu berücksichtigen. Als Ergebnis wurde eine einheitliche Nomenklatur und Klassifizierung von Zellrissen entwickelt, die in die VDE SPEC 90031 eingeflossen ist. Die VDE SPEC 90031 bietet der PV-Industrie eine klare und verlässliche Grundlage zur Identifikation und Bewertung von Zellrissen und erhöht die Rechtssicherheit in Streitfällen. Die Ergebnisse des Projekts werden in internationaler Normung berücksichtigt und sind über die VDE-Plattform für die Industrie zugänglich. Das Projekt PV-Riss leistet einen bedeutenden Beitrag zur Verbesserung der Qualitätssicherung in der Photovoltaikindustrie. Die entwickelten Standards und Bewertungsansätze fördern die Transparenz und Nachvollziehbarkeit in der Bewertung von Zellrissen und deren Auswirkungen auf die Modulperformance.