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Degradationsanalyse von Photovoltaikmodulen – Eine Langzeitstudie an der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen

  • Photovoltaikmodule unterliegen im Betrieb verschiedenen Degradationsmechanismen, die zu Leistungsverlusten führen. Diese Studie[1] untersucht die tatsächliche Degradation ausgewählter Solarmodule der Photovoltaikanlage an der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen über einen Zeitraum von bis zu 23 Jahren[2]. Ziel ist es, die Langzeitstabilität verschiedener Modultechnologien unter realen Betriebsbedingungen zu evaluieren und Aussagen über die Qualität der Degradation zu treffen. Die Untersuchung umfasst PV-Installationen mit kristallinen Modulen (mono- und polykristallin), Dünnschichtmodulen (amorphes und mikrokristallines Silizium) sowie innovativen Heterojunction-Modulen (Sanyo HIT). Nach Auswertung der Ertragsdaten und Performance Ratio wurden zehn Module aus den einzelnen Anlagen selektiert und im Solarlabor mittels Sonnensimulator unter Standard-Testbedingungen (STC) vermessen. Ergänzende Elektrolumineszenz- und Thermographie-Analysen ermöglichten die Identifikation von Mikrodefekten, Zellrissen und Hot-Spots. Die Ergebnisse bezogen auf die Laborleistungsmessung zeigen Degradationsraten zwischen 0,16% und 0,65% pro Jahr, abhängig von der Modultechnologie. Polykristalline PeakonP-Module weisen durchschnittliche Verluste von 0,53% jährlich auf. Monokristalline Solon Black 230 Module zeigen geringere Degradation (0,37% p.a.), während rückseitenkontaktierte Solon Black 280 Module geringe Werte erreichen (0,16% p.a.). Heterojunction-Module (Sanyo HIT) zeigen eine Degradation von 0,64% p.a. Die Hauptdegradationsursachen sind lichtinduzierte Degradation (LID), potentialinduzierte Degradation (PID), Zellrisse und Delaminationen. Die meisten Module erfüllen oder übertreffen die Herstellergarantien von 90% nach 10 Jahren. [1] Die in diesem Beitrag präsentierten Ergebnisse basieren auf der Bachelorarbeit von Daniel Westers, die im FB 2 (Lehreinheit Elektrotechnik) der Westfälischen Hochschule im Jahr 2021 im Solarlabor unter Betreuung von Prof. Dr. Andreas Schneider durchgeführt wurde. [2] Alle zeitlichen Angaben in dieser Arbeit beziehen sich auf das Jahr der Bearbeitung der Bachelorarbeit.

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Metadaten
Author:Daniel WestersORCiD, Thomas NierhoffORCiD, Andreas SchneiderORCiD
URN:urn:nbn:de:hbz:1010-opus4-49309
DOI:https://doi.org/10.82307/srwei.vi2
ISSN:3053-3007 (eISSN)
Series (Serial Number):Schriftenreihe des Westfälischen Energieinstituts (2)
Editor: Direktorium des Westfälischen Energieinstituts
Document Type:Article
Language:German
Date of Publication (online):2026/03/19
Year of first Publication:2026
Publishing Institution:Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Release Date:2026/03/19
Tag:Degradation; Elektrolumineszenz; LID; Langzeitstudie; Modulalterung; PID; Performance Ratio; Photovoltaik; Solarmodule; Thermographie
Page Number:36
Institutes:Institute / Westfälisches Energieinstitut
Dewey Decimal Classification:Sozialwissenschaften / Wirtschaft / Boden- und Energiewirtschaft
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Licence (German):Creative Commons - Namensnennung
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