PV-Modul-Rückseitenfolie: Hier sind die Degradationsfaktoren, auf die Sie achten sollten!
Ein Überblick über die wichtigsten Degradationsphänomene im Zusammenhang mit der Rückseite eines Fotovoltaikmoduls
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In einem Panel die Rückseitenfolie bildet den hinteren Teil der einseitigen Photovoltaikmodule. Seine Rolle ist entscheidend: Es schützt die elektrischen Komponenten im Inneren des Moduls vor äußeren Einflüssen und gewährleistet einen sicheren Betrieb, selbst wenn das System hohen Spannungen ausgesetzt ist. Im Allgemeinen besteht die Rückseitenfolie aus einem mehrschichtigen Material, das aus drei Filmen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften und Dicken besteht, insbesondere: Innere Schicht (10-100 μm ) : Es handelt sich um die innerste Rückseitenschicht des Moduls und steht in direktem Kontakt mit der Einkapselung (EVA); Kernschichten (250 μm ) : Es handelt sich um die Zwischenschicht der Rückseitenfolie. Sie bietet mechanischen Widerstand und elektrische Isolierung, hat aber auch die Aufgabe, das Eindringen von Wasser und Sauerstoff abzuschirmen und das Entweichen von Essigsäure zu verhindern, die durch die Zersetzung des EVA entsteht. Äußere Schicht (10-50 μm ) : Es ist die Schicht, die der äußeren Umgebung der Rückseitenfolie ausgesetzt ist, und bietet daher Beständigkeit gegen direkte und indirekte UV-Strahlen, gegen Witterungseinflüsse sowie mechanische Beständigkeit während der Transport- und Installationsphase. Während die zentrale Schicht (Kernschicht) immer aus Polyethylenterephthalat (PET) besteht, das hervorragende Eigenschaften hinsichtlich mechanischer Beständigkeit und elektrischer Isolierung bietet, können die innerste und äußerste Schicht aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei die Wahl zwischen den Materialien liegt Der Hersteller beeinflusst den Endpreis des Moduls. Die Haltbarkeit der Rückseitenfolie spielt eine Schlüsselrolle für die Lebensdauer des Moduls. Die Abbaumethoden auf der Rückseite des Panels sind unterschiedlich und können alle drei zuvor beschriebenen Schichten betreffen. Im Folgenden sind einige Arten von Beschädigungen aufgeführt, die mit der Rückseite eines Photovoltaikmoduls einhergehen: Pulverisieren (oder Kreidung): tritt in der Außenschicht auf und wird durch reflektiertes UV-Licht und atmosphärische Einflüsse verursacht, denen die Rückseite des Moduls ausgesetzt ist; Knacken : Es tritt in allen drei Schichten auf, aus denen die Rückseitenfolie besteht. Risse können tatsächlich sowohl außen als auch innen auftreten, da die direkte Einwirkung von UV-Strahlen und thermischen Zyklen auf die Innenschicht eine Kristallisation dieses Films mit daraus folgendem Elastizitätsverlust und Rissbildung verursacht. Allerdings schützt die Zelle die innere Schicht der Rückseitenfolie vor direkter Einwirkung von UV-Strahlen, weshalb die Bildung von Rissen in dieser Schicht nur die freigebliebenen Räume zwischen zwei Zellen betrifft, die direkt dem Licht ausgesetzt sind; Entstehung von Schimmel und Algen : verursacht durch Wassereintritt aufgrund eines Versagens der Rückseitenfolie; Einsturz der Frontscheibe : Wenn die Rückseitenfolie keine ordnungsgemäße Isolierung gegen Feuchtigkeit und Wasser gewährleistet, können diese im Laufe der Zeit die mechanischen Eigenschaften des Glases beeinträchtigen und zum Zusammenbruch führen. Delaminierung : äußert sich durch das Auftreten von Blasen auf der Rückseite des Panels, die, wenn sie im zentralen Bereich des Moduls vorhanden sind, möglicherweise kein Sicherheitsproblem darstellen. Der betroffene Bereich würde tatsächlich bei einer etwas höheren Temperatur arbeiten als der angrenzende Bereich, aber solange die Blase nicht zerplatzt oder sich ausdehnt, hat ihr Vorhandensein keinen Einfluss auf die Leistung und Sicherheit des Moduls. Anders verhält es sich, wenn stattdessen die Delamination und die daraus resultierende Blasenbildung in der Nähe der Anschlussdose oder in der Nähe der Modulkante auftritt; Tatsächlich könnte die Delaminierung der Kante einen Weg für Wasser bilden, das sich bei einem Sturm oder in den frühen Morgenstunden in Form von Tauablagerungen auf dem Modul niederschlägt und anschließend hineinströmt. Dadurch kann ein direkter elektrischer Pfad zur Erde entstehen, was ein ernstes Sicherheitsrisiko darstellt. Ebenso kann eine Delaminierung in der Nähe des Anschlusskastens dazu führen, dass dieser sich löst, wodurch stromführende Komponenten mechanisch belastet werden und diese ausfallen. Leider gibt es für die Probleme, die durch die Verschlechterung der Rückseitenfolie eines Moduls entstehen, keine Abhilfe, die wirtschaftlich machbar ist und eine langfristige Zuverlässigkeit gewährleistet, außer dem Austausch des Moduls, der vom Hersteller im Rahmen der Garantie als Herstellungsfehler anerkannt wird. Quelle: „Groß angelegte PV-Backsheet-Studie in SolMat veröffentlicht von Claudia Buerhop-Lutz“ (https://www.hi-ern.de) Quelle: „Erweiterte Analyse von Backsheet-Ausfällen aus 26 Kraftwerken“ (https://www.ise.fraunhofer.de) Quelle: „Review of Failures of Photovoltaic Modules – IEA International Energy Agency“ Möchten Sie tiefer in andere Degradationsphänomene oder Besonderheiten von Photovoltaikmodulen eintauchen? Erfahren Sie mehr, indem Sie auf die untenstehenden Links klicken! - Das PID-Phänomen - LID: Deshalb verlieren PV-Module sofort nach der Installation an Effizienz! - Niedriger Temperaturkoeffizient, hoher Wirkungsgrad!
Pubblicato in Progettazione7 giugno 2024
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