Jede Änderung an einem Photovoltaik-Modul – sei es die Umstellung auf eine völlig neue Zelltechnologie oder einfach nur die Änderung der Dicke des Glases vor den Zellen – kann seine Leistung im Feld beeinflussen sowie seine Anfälligkeit für verschiedene Mechanismen, welche die Leistung im Laufe der Zeit verringern. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Sandia National Laboratories in den USA hat untersucht, wie sich häufige Änderungen der Modultechnologie auf ihre langfristige Leistung auswirken. Die Gruppe erwarb dafür zwischen 2016 und 2018 insgesamt 834 Solarmodule auf dem freien Markt, installierte sie an Standorten mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen wie New Mexico, Colorado und Florida und überwacht seitdem sorgfältig deren Leistung.
Für die Studie wurden Module von sieben verschiedenen Herstellern ausgewählt, die 13 verschiedene Modultypen abdecken. Ausgehend von der Anzahl der in die Studie einbezogenen Hersteller repräsentiert die Auswahl 55 Prozent des US-amerikanischen Modulmarktes im Jahr 2020, basierend auf Marktzahlen von Wood Mackenzie.
Die Module wurden bei ihrer Ankunft an den verschiedenen Standorten einem Flash-Test unterzogen – Sandia übernahm die Tests in New Mexico, das US National Renewable Energy Laboratory die Tests in Colorado und Florida. Eine Stichprobe der installierten Module wurde dann jährlich getestet und mit Kontrollmodulen verglichen, die über denselben Zeitraum in einer klimatisierten Dunkelkammer gelagert wurden.
Das vollständige Prüfverfahren und die Ergebnisse sind in der Studie „Onymous early-life performance degradation analysis of recent photovoltaic module technologies“ beschrieben, die kürzlich in Progress in Photovoltaics veröffentlicht wurde. Die Studie ergab, dass sich die Degradationsraten der Module nach drei bis vier Jahren stabilisieren und dass zusätzliche Flash-Tests nach diesem Zeitraum den Anlagenbesitzern helfen könnten, besser sicherzustellen, dass die Module den finanziellen Erwartungen entsprechen.
Das Team hat zudem erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Materiallisten ermittelt, selbst bei Modulen desselben Herstellers. Und bei Modulen, die im heißen und feuchten subtropischen Klima Floridas installiert wurden, wurde eine signifikante Degradationsrate festgestellt – allerdings wird in der Studie darauf hingewiesen, dass eine größere Stichprobe erforderlich wäre, um dies als Trend zu bestätigen.
26,1 Prozent der installierten Module haben bei der Degradation die in der Garantie angegebenen Grenzwerte überschritten, während 56,5 Prozent der untersuchten Module auch nach 30 Jahren im Feld noch mehr als 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung erbringen können, sofern ihre Degradation mit der gleichen Geschwindigkeit weitergeht.
„Obwohl die Kosten in den letzten zehn Jahren stark gesunken sind, scheinen die Degradationsraten der Module davon nicht betroffen zu sein, zumindest nicht für die in dieser Arbeit untersuchte Stichprobe“, heißt es in dem Papier abschließend. „Dies ist ein sehr ermutigendes Ergebnis, aber es gibt noch weitere Möglichkeiten, die Degradationsrate auf ein Niveau zu senken, das eine längere Lebensdauer der PV-Module ermöglicht.“
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Aus Silizium entstehen Ingots, Wafer und schlussendlich Solarzellen. Kaum aber wird darüber gesprochen, in welcher Abhängigkeit betreffend Verfügbarkeit – Wertschöpfungskette –
. Von Silizium
. Herstellung der Ingots – Chinaj?
. Foundries – Fernost
. Glas, etc.
. Logistikdie Solarzellenproduzenten wie zum Meyer-Burger
Exponiert sind und welche Alternativen kurz-, mittelfristig zur Verfügung stehen. Mit anderen Worten. Ist das Geschäftsmodell Photovoltaik nicht zu sehr von China, Fernost abhängig. Zudem ist doch die Glasherstellung sehr Energie intensiv? Ein Beitrag dazu wäre wohl für jeden Laien höchst willkommen. Danke.