Topcon im Blickpunkt: PI Berlin äußert Bedenken bei Degradation der Solarmodule

von pv magazine Spanien

Nach Einschätzung von Edurne Zoco von S&P Global Commodity Insights hat die Topcon-Technologie auf dem Photovoltaik-Markt stark Fuß gefasst. Sie wird bis 2023 voraussichtlich mehr als 75 Prozent der n-type-Kapazitäten ausmachen.

Chinesische Photovoltaik-Hersteller haben erhebliche Investitionen in diese Zelltechnologie getätigt, und Investoren, unabhängige Stromerzeuger (IPPs) und Fonds haben sich bereits mit ihrem Potenzial vertraut gemacht. Ein Faktor, der zur Erfolgsgeschichte von Topcon beiträgt, ist sein Preis, der in den letzten zwei Jahren auf nur etwa 0,01 Euro pro Watt mehr als der von Perc gefallen ist.

Topcon übertrifft Perc in vielerlei Hinsicht

Topcon übertrifft Perc bei verschiedenen „greifbaren“ Indikatoren, darunter Bifazialitätskoeffizient, Wirkungsgrad, Temperaturkoeffizienten und jährliche Degradation. Folglich zeigen Finanzmodelle auf der Grundlage von Topcon im Vergleich zu Perc eine attraktivere Investitionsrendite. Asier Ukar, Direktor der spanischen Zentrale von PI Berlin, sagt, dass dies oft der Hauptgrund für die Wahl der Topcon-Technologie ist.

Ukar weist jedoch darauf hin, wie wichtig es ist, sich nicht nur auf die Angaben aus den Datenblättern zu verlassen, sondern auch eine gründliche und transparente Analyse des Langzeitverhaltens der Technologie durchzuführen, insbesondere in Bezug auf die Degradationsmechanismen. Ukar zufolge ist es von entscheidender Bedeutung, potenzielle Risiken im Zusammenhang mit der Topcon-Technologie frühzeitig zu erkennen und anzugehen.

Risiken identifiziert

Ein besonderes Risiko, das PI Berlin identifiziert hat, hängt mit dem Vorhandensein von Aluminium an den Zellkontakten zusammen, die sich an der Vorderseite der Zelle befinden, wo sich Feuchtigkeit ansammelt. Mit Hilfe von Feuchte-Wärme-Tests und anschließenden Elektrolumineszenz-Tests kann dieses Problem erkannt werden. Topcon-Zellen sind empfindlicher gegenüber Wasserdampf, daher wird empfohlen, bei Glas-Glas-Modulen auf der Vorderseite Polyolefin-Elastomer (POE) zu verwenden, während bei Modulen mit Glasrückseite POE auf beiden Seiten vorzuziehen ist.

Ein weiteres Risiko ergibt sich aus dem Druck, die Silbermenge in den Busbars der Topcon-Zellen zu reduzieren, was zu dünneren Busbars und einem weniger robusten Halt auf der Zelle führt. Dies kann zu mechanischen Beschädigungen des Drucks und zu Unterbrechungen oder Brüchen der Finger führen, was aufgrund des erhöhten effektiven Serienwiderstands zu einer geringeren Leistung führt. Elektrolumineszenztests können diese Probleme aufdecken.

Die Topcon-Technologie ist auch mit ähnlichen Problemen wie die Perc-Technologie konfrontiert, etwa mit der polarisationsinduzierten Degradation (PID-p). Die Vorderseite der Topcon-Zellen, die eine ähnliche Struktur wie die Rückseite der Perc-Zellen aufweist, kann von diesem Phänomen betroffen sein.

Außerdem sind die Aluminiumoxid-Passivierungsschichten in Topcon-Zellen anfällig für UV-Degradation. Während die Perc-Technologie aufgrund der Tatsache, dass sich das Aluminium auf der Rückseite befindet, nicht wesentlich beeinträchtigt wird, ist Topcon anfälliger, da sich die Aluminiumoxid-Passivierungsschichten auf der dem Licht ausgesetzten Vorderseite befinden.

Ukar weist darauf hin, dass die Qualitätskontrolle während der Topcon-Fertigung angepasst werden muss, einschließlich der Probengröße und spezifischer Tests im Labor, um die mit der Topcon-Technologie verbundenen Risiken anzugehen. Tests mit verlängerter Dauer, wie beispielsweise feuchte Wärme, thermische Wechselbeanspruchung oder Einfrieren bei Feuchtigkeit, sind entscheidend für die Bewertung der langfristigen Zuverlässigkeit der Module über die im Datenblatt angegebenen Standarddaten hinaus.

Innerhalb der Stückliste für Topcon-Module ist die Verkapselung eine Schlüsselkomponente. Eine unzureichende oder minderwertige Verkapselung kann die Vorteile von Topcon im Vergleich zu Perc zunichtemachen. Die Scorecard 2023 von PVEL, die auch den PID-192 Stunden-Test umfasst, zeigt erhebliche Unterschiede bei den Ergebnissen für die verlängerte Lebensdauer zwischen verschiedenen BOMs, sogar innerhalb desselben Photovoltaik-Herstellers.

Ukar stellt fest, dass einige Hersteller die Annahme- und Ablehnungskriterien für Topcon im Vergleich zu Perc lockern, um Ertragsverluste zu minimieren und die Produktivität zu erhalten. Es ist jedoch von entscheidender Bedeutung, diese Risiken frühzeitig und mit Transparenz seitens der Industrie zu erkennen und anzugehen, um die Vorteile von Topcon voll auszuschöpfen.

Trotz der damit verbundenen Risiken sind ordnungsgemäß hergestellte Topcon-Module leistungsfähiger als Perc und weisen nur minimale Degradationserscheinungen auf.