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Fehlerbild: Zellbrüche in Photovoltaikmodulen

ENVARIS_Photovoltaik_Solar_Modul_Elektrolumineszenz_ZellbruchIm heutigen Fehlerbilder-Beitrag möchten wir Ihnen über Zellbrüche in Photovoltaikmodulen berichten, die leider immer wieder in vielen Photovoltaikanlagen aufzufinden sind.

Wie kann man Zellbrüche in Photovoltaikmodulen erkennen?

Zellbrüche in Photovoltaikmodulen sind mit dem bloßen Auge nur schwer zu erkennen und meist nur dann sichtbar, wenn es vor oder während der Lamination zu einem Bruch mit Abkapselung von Zellmaterial gekommen ist. Mit einer Elektrolumineszenzmessung (EL-Messung), die von Sachverständigen wie beispielsweise der ENVARIS GmbH durchgeführt wird, können aber auch Zellbrüche, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, sichtbar gemacht werden.

 

Wodurch entstehen Zellbrüche in Photovoltaikmodulen?

Eine polykristalline oder monokristalline Solarzelle ist ungefähr 200 µm also ungefähr 0,2 Millimeter dick. Diese Stärke könnte man mit der von zwei übereinanderliegenden („normalen“) Papierstücken vergleichen. Dass die Solarzellen dementsprechend empfindlich sind, ist somit nachvollziehbar. Folglich gibt es verschiedene Ursachen die eine Solarzelle beschädigen können. Ein Zellbruch kann bei der Fertigung von Photovoltaikmodulen genauso wie beim Transport, der unsachgemäßen Montage oder andere Einwirkungen von außen entstehen. Diese können unter anderem Hagel, Sturm oder große Schneelasten sein.

 

Welche Gefahr oder Probleme entstehen durch Zellbrüche in Photovoltaikmodulen?

ENVARIS_Photovoltaik_Solar_Modul_Elektrolumineszenz_Zellbrueche
Bei den schwarzen Stellen handelt es sich um inaktive Bereiche

Eine ausgebrochene Ecke oder ein feiner lokaler Riss geht nicht zwangsläufig mit einem Ertrags- oder Sicherheitsrisiko einher. Jedoch stellt ein abgebrochener Zellbereich, je nach Größe, einen für die Stromproduktion nicht nutzbaren Abschnitt dar. Grundsätzlich gilt: je größer der abgetrennte Bereich ist, desto mehr Leistungseinbußen am Solarmodul können auftreten. Dabei ist jedoch die Ursache für den Zellbruch zu beachten. Entstand der Zellbruch während der Produktion, wurde der inaktive Bereich der Zelle beim sogenannten „Flash-Test“, der Leistungsmessung, berücksichtigt. Je nach Ausprägung werden von den meisten Herstellern Solarmodule mit Zellbrüchen als B- oder C-Ware kategorisiert. Sollte der Zellbruch durch externes Einwirken entstanden sein, verhält es sich umgekehrt. Die inaktiven Bereiche wurden nicht bei der Leistungsklassifizierung berücksichtigt und das Solarmodul wird je nach Größe der inaktiven Bereiche etwaige Minderleistungen aufweisen. Um mögliche Leistungseinbußen vor Ort festzustellen, können Solarmodule via Elektrolumineszenz oder Flasher, die oftmals auch in einem mobilen Testcenter verbaut sind, untersucht werden.

Allgemein kann nicht davon ausgegangen werden, dass Photovoltaikmodule mit Zellbruch auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. In Ausnahmefällen kann es jedoch sein, dass wenn Strom sich auf kleine aktive Zellbereiche konzentriert, diese sich überproportional erwärmen und dadurch sogenannte Hotspots entstehen können.

 

 

Wie kann man Zellbrüchen in Photovoltaikmodulen vorbeugen beziehungsweise kann man diese reparieren?

Hersteller können bereits bei der Produktion Zellbrüchen durch sachgemäßen und vorsichtigen Umgang vorbeugen beziehungsweise mit Zellbruch betroffene PV-Module klassifizieren. Weiterhin ist eine transportsichere Verpackung und umsichtiges Handling der Container und Paletten wichtig beim Transport und der Logistik. Zu guter Letzt sollten Monteure bei der Montage von Solarmodulen darauf achten, PV-Module nicht übermäßigen Beanspruchungen durch Stöße oder Schläge auszusetzen (zum Beispiel durch Umkippen). Ebenso sollten Installateure sich nicht auf PV-Module knien, abstützen oder darüber laufen. Letzteres kann durch die Verwendung sogenannter SMB Solar Multiboards ermöglicht werden, da diese einen sicheren Tritt auf Solarmodule erlauben.

Für Fragen zum Fehlerbild verschmorte Anschlussdose und auch für Infos rund um das Thema Photovoltaik steht Ihnen das ENVARIS-Team jederzeit gerne zur Verfügung. Rufen Sie uns an unter +49 30 288 8493 110 oder schreiben Sie uns eine E-Mail: kontakt(at)envaris.de.

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