Dieser Beitrag gibt einen strukturierten Überblick über zentrale Degradationsmechanismen wie LID, PID, Materialalterung, Mikrorisse und Hotspots. Zudem vergleicht er die Langzeitstabilität gängiger Zelltechnologien – PERC, TOPCon, HJT und IBC – mit dem Ziel, Projektentwickler:innen und Betreiber:innen bei der Auswahl nachhaltiger Komponenten zu unterstützen.
Detaillierte Analysen und weiterführende Empfehlungen finden Sie im Originalartikel: „Leitfaden 2025 zum Verständnis der Degradation von Solarmodulen“
1. Degradationsmechanismen: Ursachen und Ausgangsrisiken
Bereits in den ersten Betriebsjahren sind PV-Module verschiedenen Formen der Leistungsdegradation ausgesetzt. Zu den häufigsten gehören LID (lichtinduzierte Degradation) durch Dotierstoffreaktionen sowie PID (potenzialinduzierte Degradation) infolge hoher Systemspannungen in feuchter Umgebung – insbesondere bei P-Typ-Zellen. Langfristig wirken auch UV-Strahlung, thermische Zyklen und die Alterung von Verkapselungsmaterialien leistungsmindernd.
Mechanische Belastungen, etwa durch Transport oder Montage, können Mikrorisse verursachen, die in Kombination mit Verschattungen zur Hotspot-Bildung führen und die Modulstruktur schädigen. Solche Effekte entwickeln sich schleichend und können sich über Jahre hinweg kumulieren.
2. Unterschiede in der Degradationsresistenz gängiger Photovoltaik-Technologien
Während sich die technischen Daten verschiedener Zelltechnologien unter Laborbedingungen ähneln, zeigen sich im realen Langzeiteinsatz deutliche Unterschiede bei den jeweiligen Photovoltaik-Modulen:
PERC-Module sind anfälliger für LID und PID und weisen ein höheres Risiko für Hotspots sowie materialbedingte Alterung auf. Sie eignen sich vor allem für kostenoptimierte Projekte mit begrenzter Laufzeit.
TOPCon-Module basieren auf einem N-Typ-Substrat, das LID reduziert und eine verbesserte Temperaturkennlinie bietet. Die Langzeitstabilität der Verkapselung und Kontaktbeständigkeit muss jedoch weiter beobachtet werden.
HJT-Module bieten dank exzellenter Passivierung eine hohe Umweltresistenz – insbesondere bei Feuchte und UV-Strahlung – und sind für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit geeignet.
IBC-Module verwenden rückseitige Kontakte zur Reduktion von Hotspots und Lötstellenalterung. Sie zeichnen sich durch hohe strukturelle Kompatibilität aus und eignen sich besonders für Projekte mit Fokus auf langfristiger Leistungsstabilität.
3. Warum Degradationsverhalten für die Wirtschaftlichkeit entscheidend ist
Für Betreiber:innen von gewerblichen und privaten PV-Anlagen mit langfristigem Nutzungshorizont ist die Degradationsresistenz ein zentraler Faktor. Sie beeinflusst nicht nur den Energieertrag, sondern auch Wartungsintervalle, Austauschzyklen und die Systemstabilität über Jahrzehnte hinweg.
Gerade in Regionen mit hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder bei begrenzten Wartungskapazitäten senken technologisch robuste Module das Betriebsrisiko und die Gesamtkosten über den Lebenszyklus signifikant.
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