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Photovoltaische Stromerzeugung – FAQ

1. was ist dezentrale photovoltaische Stromerzeugung?

Bei der dezentralen photovoltaischen Stromerzeugung handelt es sich um ein System von Photovoltaikmodulen, das in der Nähe des Standorts des Nutzers errichtet wird und bei dem ein Teil der erzeugten Energie vom Nutzer selbst verbraucht und ein anderer Teil ins Netz eingespeist wird.

Die dezentrale photovoltaische Stromerzeugung passt sich den lokalen Bedingungen an, ist sauber und effizient. Sie zielt darauf ab, den Verbrauch fossiler Energie durch die Nutzung von Sonnenenergie zu reduzieren und zu ersetzen.

2 Was sind die Vorteile der photovoltaischen Stromerzeugung?

  • Sie können Geld verdienen, indem Sie den überschüssigen Strom, den Sie mit Ihren Solarmodulen produzieren, an das Stromnetz verkaufen, und Sie können auch Geld sparen, indem Sie Strom aus dem Netz kaufen, wenn der von Ihnen produzierte Strom nicht ausreicht. Darüber hinaus ist die Energie, die Sie mit Ihren Solarmodulen erzeugen, sauber und schadet der Natur nicht.
  • Isolierung und Kühlung: Paneele auf Ihrem Dach können Ihr Haus im Sommer um 3-6 Grad kühlen und im Winter die Wärmeübertragung reduzieren.
  • Grün und umweltfreundlich: Dezentrale photovoltaische Stromerzeugungsprojekte erzeugen bei der Stromerzeugung keine Lichtverschmutzung, und die Emissionen und die Umweltverschmutzung sind gleich null.
  • Eine perfekte Kombination aus Architektur, Ästhetik und Photovoltaik-Technologie verleiht dem Dach ein schönes und beeindruckendes Aussehen, vermittelt ein starkes Gefühl von Technik und steigert den Wert der Immobilie.

3. wenn das Dach nicht nach Süden ausgerichtet ist, kann eine Photovoltaikanlage installiert werden?

Es kann installiert werden, aber die Energieproduktion wird etwas geringer sein und es wird einen Unterschied in der Energieproduktion geben, abhängig von der Ausrichtung des Daches. Die Produktionseffizienz beträgt 100 %, wenn das Dach nach Süden ausgerichtet ist, 70-95 %, wenn es nach Ost-West ausgerichtet ist, und 50-70 %, wenn es nach Norden ausgerichtet ist.

7. wird regnerisches oder bewölktes Wetter die Stromerzeugung beeinflussen?

Es wäre falsch zu sagen, dass es keine Auswirkungen haben wird, aber es wird keine großen Auswirkungen haben.

8. ist ein geringerer Ertrag an regnerischen und bewölkten Tagen ein Problem?

Diese Sorge ist überflüssig, denn die Photovoltaikanlage ist ein netzgekoppeltes Energieerzeugungssystem. Wenn die photovoltaische Energieerzeugung den Strombedarf des Eigentümers zu irgendeinem Zeitpunkt nicht decken kann, erhält die Anlage automatisch Strom aus dem Netz.

9 Beeinträchtigen Staub oder Ablagerungen auf der Oberfläche des Systems die Stromerzeugung?

Das Glas der Solarmodule verfügt über eine Selbstreinigungsfunktion, so dass Regenwasser an regnerischen Tagen den Schmutz von der Oberfläche der Solarmodule abwaschen kann.

Faktoren mit großen Schattenbereichen, wie Vogelkot und Laub, sollten jedoch rechtzeitig entfernt werden.

10. verursachen Photovoltaikanlagen Lichtverschmutzung?

Nein, im Prinzip verwendet das Photovoltaiksystem gehärtetes Glas, das mit einer Antireflex-Folie beschichtet ist, um die Lichtabsorption zu maximieren und die Reflexion zu verringern und so die Effizienz der Stromerzeugung zu verbessern.

Keine Lichtreflexion oder Lichtverschmutzung. Herkömmliches Vorhangglas oder Autoglas reflektiert 15% oder mehr, während die Reflexionsrate von Photovoltaikglas von Premium-Solarmodulherstellern weniger als 6% beträgt.

Daher hat es eine geringere Lichtreflexion als Glas in anderen Branchen, so dass keine Lichtverschmutzung auftritt.

11. wie kann man einen effizienten und zuverlässigen Betrieb von Photovoltaikanlagen über 25 Jahre hinweg sicherstellen?

Erstens wird bei der Produktauswahl eine strenge Qualitätskontrolle durchgeführt, und die Hersteller von Photovoltaikmodulen garantieren, dass die Stromerzeugung des Photovoltaikmoduls 25 Jahre lang keine Probleme aufweist:

  • 25-Jahres-Garantie auf die Stromerzeugung durch Photovoltaik-Module, um die Effizienz der Module zu gewährleisten
  • Wir verfügen über ein Labor auf nationaler Ebene (mit einem strengen Qualitätskontrollsystem in der Produktionslinie)
  • Großer Maßstab (je größer die Produktionskapazität, desto größer der Marktanteil und desto ausgeprägter die Größenvorteile)
  • Starker Ruf (je stärker der Einfluss der Marke, desto besser der Kundendienst)
  • Konzentration nur auf die Photovoltaik (Photovoltaik-Unternehmen und Unternehmen, die sich in ihren Tochtergesellschaften nur mit Photovoltaik beschäftigen, haben eine unterschiedliche Einstellung zur Nachhaltigkeit der Branche).

Bei der Systemkonfiguration ist es wichtig, den am besten geeigneten Wechselrichter, die Kombibox, das Blitzschutzmodul, den Verteilerkasten, das Kabel usw. auszuwählen, die mit den Photovoltaikkomponenten kompatibel sind.

Zweitens ist es im Hinblick auf die Konstruktion des Systems und die Befestigung auf dem Dach wichtig, die am besten geeignete Befestigungsmethode zu wählen und zu versuchen, die Abdichtungsschicht nicht zu beschädigen (d.h. es sollten keine Spreizschrauben zur Befestigung an der Abdichtungsschicht verwendet werden).

Bei der Konstruktion muss sichergestellt werden, dass die Haltbarkeit des Systems ausreicht, um extremen Wetterbedingungen wie Hagel, Blitzschlag, Taifunen und starkem Schneefall standzuhalten. Andernfalls stellt es eine versteckte Gefahr für die Sicherheit von Dach und Material für 20 Jahre dar.

12. kann die Zementziegelstruktur des Daches das Gewicht der Photovoltaikanlage tragen?

Das Gewicht der Photovoltaikanlage beträgt nicht mehr als 20 Kilogramm pro Quadratmeter und ist normalerweise kein Problem, wenn das Dach das Gewicht der Solarheizung tragen kann.

14. wie man mit Problemen wie Blitzschlag, Hagel und Elektrizitätsverlusten bei der heimischen photovoltaischen Stromerzeugung sicher umgeht?

Erstens verfügen Geräteleitungen wie DC-Kombiboxen und Wechselrichter über Blitzschutz- und Überlastungsschutzfunktionen. Sie schalten sich automatisch ab und trennen die Verbindung, wenn abnormale Spannungen wie Blitzeinschläge und Leckagen auftreten, so dass keine Sicherheitsprobleme auftreten.

Darüber hinaus sind alle Metallrahmen und Griffe auf dem Dach geerdet, um die Sicherheit bei Blitzschlag zu gewährleisten. Zweitens besteht die Oberfläche der Photovoltaik-Module aus ultra-starkem, stoßfestem, gehärtetem Glas, das bei der Zertifizierung durch die Europäische Union strengen Tests (bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit) unterzogen wurde. Unter den allgemeinen Witterungsbedingungen können die Photovoltaikmodule nur schwer beschädigt werden.

15 Wie kann ich feststellen, ob ich an kommerziellen Photovoltaikanlagen arbeiten kann?

Die folgenden Informationen werden in der Regel für die Bewertung benötigt:

  • Die verbleibenden Jahre des Landpachtvertrags oder ob Sie Eigentümer einer Parzelle sind (mit vollständiger Dokumentation);
  • Art des Stromverbrauchs und jährlicher Gesamtstromverbrauch;
  • Gesamte Dachfläche und Dachkonstruktion (Zement, farbige Stahlziegel, gewöhnliches Eisenblech).

16. welche Dienstleistungen werden angeboten?

Es werden Dienstleistungen aus einer Hand angeboten, wie z.B. die Planung des Systems, die Ausrüstung, der Transport und die Installation, die technische Unterstützung beim Netzanschluss und der After-Sales-Service.

17. welche Geräte gehören zur dezentralen photovoltaischen Stromerzeugung?

Hauptausrüstung: Solarmodule, Wechselrichter, AC/DC-Verteilerkästen, Zählerkästen für Photovoltaikanlagen, Halterungen;

Hilfsmittel: Photovoltaikkabel, Wechselstromkabel, Rohrschellen, Blitzschutzstreifen und Blitzableiter. Große Kraftwerke benötigen auch Transformatoren, Verteilertafeln und andere Hilfsgeräte.

18. wie groß ist die Installationsfläche der dezentralen photovoltaischen Stromerzeugung?

Die Berechnungen basieren auf der tatsächlich nutzbaren Fläche Ihres Daches. Nehmen wir das 1KW-Beispiel: Für ein Schrägdach wird eine Fläche von 8 Quadratmetern benötigt, für ein Flachdach eine Fläche von 10 Quadratmetern. Wenn die Kapazität zunimmt, können Sie entsprechend vorgehen.

19. wie wird mein Einkommen berechnet?

Das Einkommen setzt sich aus drei Teilen zusammen: dem von Ihnen verbrauchten Strom, den nationalen Subventionen und den Einnahmen aus dem Verkauf von Strom an Stromunternehmen sowie einigen lokalen Subventionen.

Effiziente Nutzung der Sonnenenergie

Wenn Sie sich gerade erst mit Solarenergiesystemen vertraut gemacht und eine Solaranlage installieren lassen haben, denken Sie vielleicht, dass es nichts mehr zu tun gibt. Dieser Gedanke ist zwar im Wesentlichen richtig, aber es gibt viele Techniken, um Solarpanelsysteme auf die effektivste Weise zu nutzen. Es reicht nicht aus, die maximale Energiemenge zu erhalten, sondern es ist auch wichtig, Wege zu finden, die Energie effizient zu nutzen. Für diejenigen, die lernen möchten, wie man mit Sonnenkollektoren und all diesen Energiequellen umgeht, gibt es hier sechs einfache Tipps:

1. ungenutzte Energie für zukünftige Nutzung speichern

Solarmodule liefern den ganzen Tag über eine kontinuierliche Stromquelle, aber normalerweise können Sie nicht die gesamte erzeugte Energie sofort verbrauchen. Die meisten Menschen sind tagsüber nicht zu Hause und unsere Geräte funktionieren nicht immer. Das bedeutet, dass überschüssige Energie verschwendet und erst nach Einbruch der Dunkelheit genutzt werden kann. Wenn Sie eine Batterie kaufen, um die von Ihnen erzeugte Energie zu speichern, können Sie diese überschüssige Energie später nutzen. Eine gute Batterie ist absolut unverzichtbar, wenn Sie vorhaben, Ihre Stromrechnungen vollständig zu eliminieren und vom kommerziellen Stromnetz unabhängig zu werden.

Viele Jahre lang waren Blei-Säure-Batterien die Standardwahl für Solarmodulsysteme, aber in den letzten Jahren sind Lithium-Ionen-Batterien im Preis gefallen und in den Vordergrund gerückt. Das liegt daran, dass Lithium-Ionen-Batterien leistungsfähiger, effizienter und langlebiger sind und weniger Platz beanspruchen.

Die Lithium-Ionen-Batterien sind für den netzgekoppelten und netzunabhängigen Einsatz geeignet. Das Modell ist stapelbar, so dass Sie mehr Flexibilität erreichen und die Speicherkapazität bei Bedarf einfach erhöhen können. Denken Sie daran, dass Sie auch einen Laderegler benötigen, um Ihre Batterie vor hoher Spannung und Überladung durch die Solarzellen zu schützen.

2. den sommerlichen Energieschub effizient nutzen

Im Frühling und Sommer erhalten die Solarmodule länger und intensiveres Sonnenlicht, so dass ihre Energieproduktion steigt. Im Durchschnitt produzieren Solarmodulsysteme im Juli und August 40-50% mehr Strom als im November und Dezember. Es ist wichtig, Wege zu finden, diese erhöhte Energie zu nutzen, ohne sie zu verlieren. Sie können diesen Überschuss zum Beispiel in einer Klimaanlage nutzen. Dank dieses Energiezuwachses im Sommer können Sie in der Regel eine kleine Klimaanlage installieren, ohne ein neues Solarmodul an Ihrem Haus anzubringen.

3. die Leistung des Solarmoduls prüfen

Sie müssen nicht alle paar Monate auf das Dach gehen, um sicherzustellen, dass Ihr Solarmodul ordnungsgemäß funktioniert. Obwohl der Hersteller der Solarmodule empfiehlt, dass Sie Ihre Solaranlage einmal im Jahr einer Sichtprüfung unterziehen, ist es am sinnvollsten, die Funktionsweise von Fachleuten überprüfen zu lassen, die auf diesem Gebiet Profis sind. In diesem Artikel erfahren Sie, welche Tests an Solarmodulen durchgeführt werden: https://www.solarian.com.tr/gunes-panellerine-hangi-testler-yapilir/

Die Bedeutung dieser Wartungsarbeiten und Tests ist in professionellen Solarenergieunternehmen viel größer. Ausführlichere Informationen über unsere Inspektions- und Messdienstleistungen gemäß IEC-Normen finden Sie in diesem Artikel: https://www.solarian.com.tr/gunes-enerjisi-santralleri-ges-denetimi-ve-olcum-hizmetleri/

Mit diesen Systemen können Sie Ihre Photovoltaikanlage rund um die Uhr überwachen, indem Sie eine Bluetooth-Verbindung mit Ihrem Smartphone herstellen. Wenn die Leistung des Solarmoduls plötzlich abfällt, können Sie dies schnell feststellen und die notwendigen Maßnahmen ergreifen.

4. halten Sie das Solarpanel immer sauber

Wenn Ihre Solarmodule auf dem Boden installiert sind, müssen sie 2-3 Mal pro Jahr gereinigt werden. Wenn Ihre Solarmodule auf einem Schrägdach angebracht sind, kann Regen ausreichen, um sie zu reinigen, aber es kann sein, dass Sie sie nach einer Weile reinigen müssen, weil der Staub auf den Solarmodulen mit der Zeit zu Schlamm wird. Wie oft Sie die Solarmodule reinigen müssen, hängt von der Gegend ab, in der Sie leben.

Um sie zu reinigen, können Sie einen speziellen Service in Anspruch nehmen oder sie selbst reinigen. Es ist ähnlich wie das Reinigen von Fenstern, aber ohne die Verwendung von Seife.

5. praktische Möglichkeiten zum Energiesparen

Um Solarenergie effektiver zu nutzen, können Sie nach Möglichkeiten suchen, die Energieausgaben zu reduzieren. Ihre Stromrechnungen oder Stromzähler können Ihnen helfen, die Geräte zu identifizieren, die zu Hause am meisten Energie verbrauchen. Einige Geräte verbrauchen vielleicht einfach deshalb zu viel Strom, weil sie alt sind, während andere durch energieeffizientere Modelle ersetzt werden können. Zum Beispiel verbrauchen LED-Lampen weniger Energie als herkömmliche Glühbirnen. Auch das Ersetzen einer Klimaanlage durch einen Deckenventilator kann Energie sparen.

Haushaltsgeräte verbrauchen oft Energie im Standby-Modus, der im Durchschnitt 23 Prozent des jährlichen Stromverbrauchs der Haushalte ausmacht. Es kann jedoch schwierig sein, die Geräte ständig auszustecken, daher kann die Verwendung von intelligenten Steckern von Vorteil sein. Unabhängig davon, ob Sie Sonnenkollektoren haben oder nicht, können Sie durch Energieeinsparungen in Ihrem Haushalt Geld sparen und zur Bekämpfung der globalen Erwärmung beitragen.

6. neue Wege zur Nutzung der Solarenergie

Nachdem Sie alle Ihre energieverbrauchenden Geräte durch weniger energieverbrauchende Geräte ersetzt haben, haben Sie vielleicht mehr Energie, als Sie ursprünglich dachten. Sie können diese überschüssige Energie wie folgt nutzen:

  • Verwendung im Garten: Sie können Ihre Pflanzen mit einem automatischen Bewässerungssystem bewässern, das mit Solarenergie betrieben wird.
  • Elektrofahrzeuge: Das Solarmodulsystem kann mit Elektrofahrzeugen kompatibel sein. Es kann schwierig sein, Elektrofahrzeuge mit großem Energiebedarf aufzuladen, aber für kleine Fahrzeuge wie Motorroller kann Solarenergie sehr effektiv sein.
  • Energie teilen: Sie können ein Mikronetzwerk aufbauen, das Energie mit Ihren Nachbarn teilt, so dass Sie Ihren Energieüberschuss mit anderen teilen können.
  • Pool-Pumpe: Sie können die Poolpflege nachhaltiger gestalten, indem Sie eine solarbetriebene Poolpumpe verwenden.

Dies sind nur ein paar Beispiele, aber es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, Solarenergie zu nutzen. Seien Sie kreativ und versuchen Sie, das Beste aus der Energie zu machen.

Produziert Ihr Solarmodul nicht die Energie, die Sie erwarten?

Nach der Installation von Photovoltaikmodulen möchten viele Menschen die Energie erzeugen, die sie vor der Installation berechnet haben, aber sie stoßen auf andere Ergebnisse als sie erwartet haben. In einigen Fällen erfüllen die Photovoltaik-Module nicht die erwartete Stromerzeugungskapazität.

verschmutztes Solarpanel, kontaminiertes Solarpanel

Warum also erfüllen die Photovoltaikmodule nicht die erwartete Stromerzeugung? Die Gründe dafür können die folgenden sein:

1. die Lichtintensität ist möglicherweise nicht ausreichend. Das Photovoltaikmodul erreicht seine maximale Leistung unter Standardbedingungen wie 1000W/m2 Lichtintensität, 1,5 Atmosphären Druck und 25 °C Temperatur.

2. das Photovoltaikmodul selbst kann defekt sein, was zu Stromverlusten aufgrund von Systemausfällen führt.

3. die Leistung des Photovoltaikmoduls entspricht möglicherweise nicht der entsprechenden Leistung des Moduls.

(4) Die Betriebstemperatur des Photovoltaikmoduls hat einen erheblichen Einfluss auf die Ausgangsleistung, und eine zu hohe Betriebstemperatur kann zu Leistungsverlusten führen.

Wenn Sie die Oberfläche des Photovoltaikmoduls nicht rechtzeitig von Verschmutzungen wie Staub oder Laub befreien, wird die vom Modul empfangene Lichtmenge verringert, was sich schließlich auf die Stromerzeugung des Moduls auswirkt.

All diese Gründe können die Stromerzeugung von Photovoltaik-Modulen beeinträchtigen. Sie können das Problem, dass die Stromerzeugung von Photovoltaik-Modulen geringer ist als erwartet, mit den folgenden Empfehlungen lösen

  • Versuchen Sie beim Kauf einer Photovoltaikanlage, möglichst viele hochwertige und zuverlässige Photovoltaikmodule auszuwählen, um die Ausfallrate zu verringern und die maximale Ausgangsleistung des Moduls zu gewährleisten.
  • Die Modulleistung sollte bei der Auswahl von Photovoltaik-Modulen berücksichtigt werden. Wenn mehr Strom erzeugt werden soll, sollten die Module mit höherer Leistung entsprechend angepasst werden.
  • Achten Sie darauf, die Betriebstemperatur von Photovoltaikmodulen zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten, und achten Sie auf die Belüftung und Wärmeableitung von Photovoltaikmodulen, um zu verhindern, dass das Modul durch eine zu hohe Betriebstemperatur beeinträchtigt wird.
  • Überprüfen Sie regelmäßig die Sauberkeit der Komponentenoberfläche (einmal im Monat) und reinigen Sie sie regelmäßig. Achten Sie bei der Reinigung auf die Sauberkeit der Komponentenoberfläche, um Restschmutz und Verstopfungen zu vermeiden. Die Reinigungszeit sollte morgens und abends gewählt werden, wenn keine Sonneneinstrahlung vorhanden ist.
  • Nachdem Sie die geeignete Installationsrichtung und den geeigneten Winkel für das Photovoltaikmodul gefunden und es korrekt installiert haben, müssen Sie die Einstrahlung der aktuellen Modulposition mit dem Sonneneinstrahlungsmesser testen und die Position mit der höchsten Sonneneinstrahlung immer wieder anpassen.

Gleichzeitig sollte darauf geachtet werden, dass diese Methode zu verschiedenen Jahreszeiten eingesetzt wird. Eine rechtzeitige Anpassung der Position und des Winkels der Komponenten an die tatsächliche Situation ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Energieerzeugung der Komponenten maximiert wird.

Wie sollten die Installationsrichtung und der Winkel der Solarmodule sein?

Sobald Sie die geeigneten Solarmodule ausgewählt haben, ist es Zeit für die Installationsphase. Achten Sie auf einen optimalen Installationswinkel und eine optimale Ausrichtung, um die photovoltaische Energieerzeugung zu maximieren.

Als Erstes müssen wir die Sonneneinstrahlung in unserer Region ermitteln. Dazu verwenden wir die meteorologischen Daten unseres Standorts, die durchschnittliche tägliche Sonneneinstrahlung des vergangenen Monats und passen die Lichtintensität der Solarmodule entsprechend der niedrigsten und höchsten Sonneneinstrahlung an, damit wir die Solarmodule die Sonnenenergie effektiver nutzen können.

Ein nicht zu vernachlässigendes Problem ist die Tatsache, dass der Zeitpunkt der höchsten Sonneneinstrahlung in den verschiedenen Jahreszeiten und Zeitzonen variiert.

Daher sollten wir darauf achten, die Installationswinkel in den verschiedenen Jahreszeiten anzupassen, da der Winkel des Sonnenlichteinfalls im heißen Sommer und im kalten Winter unterschiedlich ist.

Gleichzeitig ist es notwendig, hohe Gebäude bei der Installation von Solarmodulen so weit wie möglich zu vermeiden, um eine effizientere Raumnutzung zu gewährleisten und den Einstrahlungsprozess des Sonnenlichts nicht zu blockieren.

Lassen Sie uns schließlich die richtige Installationsrichtung und den richtigen Winkel wählen:

Installationsrichtung: Wenn direktes Sonnenlicht auf das Solarmodul fällt, liegt die maximale Absorption der Sonnenenergie pro Flächeneinheit des Solarmoduls auf der Nordhalbkugel in Richtung Süden und auf der Südhalbkugel in Richtung Norden.

Installationswinkel: Der Neigungswinkel des Solarmoduls wird so festgelegt, dass es so viel Sonnenenergie wie möglich aufnehmen kann, und die Größe des Neigungswinkels hängt von Ihrem Breitengrad ab.

Die Rotationsachse der Erde steht nicht senkrecht zu ihrer Umlaufbahn, so dass der Sonnenwinkel mit den Jahreszeiten variiert, mit einer Differenz von ± 23,4 Grad. Der mittlere Winkel der Sonne tritt zur Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche auf. Zur Mittagszeit der Tagundnachtgleiche ist der Sonnenwinkel genau gleich (90 Grad minus Breitengrad).

Nach einer gründlichen Berechnung sollte der optimale Neigungswinkel etwas größer sein als der Breitengrad, um den maximalen Wert zu erreichen, der im Laufe eines Jahres empfangen wird.

Die drei wichtigsten Methoden zur Fehlersuche bei Photovoltaik-Modulen

Photovoltaik-Module sind die Schlüsselkomponenten der photovoltaischen Stromerzeugung. Um den normalen Betrieb der photovoltaischen Stromerzeugung zu gewährleisten, müssen die Komponenten von Photovoltaik-Kraftwerken inspiziert und gewartet werden.

Die drei wichtigsten Methoden zur Fehlersuche bei Photovoltaik-Modulen

Versteckte Qualitätsprobleme in Photovoltaikmodulen oder Probleme, die erst nach einer gewissen Betriebszeit des Photovoltaikkraftwerks auftreten, sind bei der Abnahme vor Ort schwer zu erkennen, da für die Prüfung von Photovoltaikmodulen professionelle Geräte verwendet werden müssen.

Es umfasst drei grundlegende Arten von Problemerkennungsmethoden für Photovoltaikmodule, Ursachen für die Bildung von Hot Spots und Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen, Ursachen für die Bildung von Rissen und Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen, Klassifizierung der Leistungsreduzierung und Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen.

1. die Ursachen für die Bildung von Hot Spots und die Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen

Der Hot Spot eines Photovoltaikmoduls ist eine dunkle Stelle des Photovoltaikmoduls, die der Sonne ausgesetzt ist und einige Solarzellen daran hindert, zu arbeiten. Dadurch erhitzt sich der geschlossene Teil viel stärker als der offene Teil und verbrennt mit übermäßiger Hitze.

Die Bildung von Hot Spots in Photovoltaikmodulen ist auf zwei Faktoren zurückzuführen: den Innenwiderstand und den Dunkelstrom der Solarzelle selbst.

Der Hot-Spot-Dauertest ist ein Photovoltaik-Modultest, mit dem die Fähigkeit von Photovoltaik-Modulen ermittelt wird, der Erwärmung durch den Hot Spot standzuhalten. Photovoltaik-Modultests werden zu einem geeigneten Zeitpunkt und in einem geeigneten Verfahren durchgeführt, um nachzuweisen, dass Photovoltaik-Module unter bestimmten Bedingungen über einen langen Zeitraum hinweg verwendet werden können.

Die Erkennung von Hotspots kann mit einer Infrarot-Wärmebildkamera durchgeführt werden. Dabei wird eine sichtbare Wärmekarte verwendet, um die Temperatur und die Verteilung des gemessenen Ziels mit Hilfe der Wärmebildtechnik darzustellen.

2) Ursachen für versteckte Risse und Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen

Unter versteckten Rissen versteht man das Auftreten kleiner Risse in Solarzellen, die den Leistungsabfall der Solarzellen beschleunigen und die normale Lebensdauer der Solarmodule beeinträchtigen.

Gleichzeitig können sich verborgene Risse in Solarzellen unter mechanischer Belastung ausdehnen und Schäden durch offene Schaltkreise und Hot-Spot-Effekte verursachen.

Die Bildung von latenten Rissen wird durch eine Kombination mehrerer Faktoren verursacht. Unausgewogene Spannungen in Solarmodulen oder starke Erschütterungen während des Transports und des Versands können versteckte Risse in Solarzellen verursachen.

Photovoltaik-Module werden vor dem Verlassen des Werks einer EL-Bildprüfung unterzogen, wobei ein EL-Detektor verwendet wird. Dieses Gerät nutzt das Prinzip der Elektrolumineszenz von kristallinem Silizium und nimmt mit einer hochauflösenden CCD-Kamera ein Bild des Solarmoduls im nahen Infrarotbereich auf, um Defekte des Solarmoduls zu erkennen.

Der EL-Detektor kann versteckte Risse, Fragmente, Lötstellen, Gitterbrüche und abnormale Zustände einzelner Solarzellen mit unterschiedlicher Umwandlungseffizienz von Photovoltaikmodulen erkennen.

3. die Klassifizierung der Leistungsreduzierung und Methoden zur Erkennung von Photovoltaikmodulen

Die Leistungsreduzierung von Photovoltaikmodulen ist das Phänomen, dass die Ausgangsleistung von Solarmodulen mit zunehmender Beleuchtungsdauer allmählich abnimmt. Das Phänomen der Leistungsreduzierung von Photovoltaikmodulen kann im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt werden:

Die erste Kategorie ist die Leistungsreduzierung von Solarmodulen, die durch zerstörerische Faktoren verursacht wird;

Die zweite Kategorie ist die anfängliche fotoinduzierte Reduktion in Solarmodulen.

Die dritte Kategorie ist die Alterung und der Verfall von Solarmodulen.

Die erste Kategorie ist eine kontrollierbare Reduzierung des Installationsprozesses von Photovoltaikmodulen. So kann beispielsweise die Möglichkeit versteckter Risse und Fragmentierungen in Solarzellen verringert werden, indem die Qualität des Abbaus, der Handhabung und der Installation von Photovoltaikmodulen verbessert wird.

Die zweite und dritte Kategorie sind dringende Prozessprobleme, die bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen behoben werden müssen. Der Test zur Leistungsreduzierung von Photovoltaik-Modulen kann mit dem I-U-Kennlinien-Tester für Photovoltaik-Module durchgeführt werden.

Leistungstests und Standards für PV-Module

In diesem Artikel werden die Herstellungsverfahren für Photovoltaik-Module (PV-Module), Leistungstests, Qualitätskriterien und Produktionsaudits von Tier-1-PV-Modulherstellern im Solarenergiesektor im Detail besprochen. Die Produktion von PV-Modulen erfordert einen strengen Prozess, um hohe Qualitätsstandards und Leistung zu gewährleisten. Die Produktionsschritte beginnen bei der Auswahl und Aufbereitung des Rohmaterials, über die Zellproduktion, die Modulherstellung und die Modulmontage. In jeder Phase werden regelmäßig Qualitätskontrollen und Leistungstests durchgeführt. Leistungstests sind entscheidend, um die Haltbarkeit, Effizienz und langfristige Leistung von PV-Modulen zu beurteilen. Die Fähigkeit der PV-Module, Sonnenlicht effizient in Strom umzuwandeln, ihre Haltbarkeit und Langlebigkeit bilden die Grundlage der Qualitätskriterien. Diese Hersteller halten sich im Allgemeinen an die besten Praktiken der Branche und hohe Qualitätsstandards. Produktionsprüfungen sind für die Sicherstellung der Qualität und der Einhaltung der Vorschriften unerlässlich. Diese Inspektionen überwachen die Qualität und gewährleisten die Einhaltung der Vorschriften bei jedem Schritt, angefangen bei der Auswahl der Rohstoffe bis hin zur Montage. Die ständigen Entwicklungen in der Solarbranche erfordern eine kontinuierliche Verbesserung der Herstellungsverfahren für PV-Module und der Qualitätsstandards. Die Kombination dieser Elemente trägt wesentlich zur Entwicklung zuverlässiger, effizienter und nachhaltiger PV-Modulsysteme bei.

Was ist eine photovoltaische Zelle?

Die Technologie, die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandelt, heißt Photovoltaik (PV). Die Photovoltaik-Technologie, die Sonnenenergie in nutzbaren Strom umwandelt, erzeugt Elektrizität aus Licht. Halbleitermaterialien, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln, werden Photovoltaikzellen genannt. Photonen, die auf die photovoltaische Zelle fallen, verwandeln sich in elektrische Energie. Wenn Sonnenstrahlung auf das Halbleitermaterial fällt, bewegt die Energie der Strahlung die Atome in der äußersten Umlaufbahn der Materialatome. Dieses Ereignis wird als photoelektrisches Ereignis bezeichnet. Durch die Bewegung der losen Atome wird auf Leitern elektrischer Strom erzeugt. Die Elektronen verrichten Arbeit, indem sie die Energie, die sie tragen, an die Hindernisse abgeben, auf die sie treffen. Photovoltaikzellen, die mit Halbleitertechnologie hergestellt werden, basieren auf Silizium. Photovoltaikzellen werden in Reihe und parallel zueinander geschaltet und auf einer Fläche montiert. Dieses zur Erhöhung der Leistung vorbereitete System wird als Photovoltaikmodul bezeichnet. Abbildung 1 zeigt eine Solarzelle, Abbildung 2 ein Solarmodul und ein Solarmodul-Panel [1].

Monokristalline und polykristalline Zelle

Bei dieser Art von Solarzellen werden hochreine Siliziumkristalle als Rohmaterial verwendet. Es gibt zwei Haupttypen: monokristalline und polykristalline Solarzellen.
Ihr Wirkungsgrad ist höher und ihre Lebensdauer länger als bei Zellen, die mit anderen Methoden hergestellt werden.
Die Kristallstrukturen von monokristallinen Photovoltaikzellen mit regelmäßigen Kristallstrukturen sind regelmäßig und daher schwer herzustellen und kostspielig.
Bei polykristallinen Photovoltaikzellen führen sehr geringe Mengen an Defekten in der Kristallstruktur zu einer gewissen Verringerung des Wirkungsgrads solcher Zellen. Die einfache Herstellung und die niedrigen Kosten im Vergleich zu monokristallinen Photovoltaikzellen führen jedoch dazu, dass diese Art von Zellen bei den Konstruktionen immer häufiger eingesetzt wird[4].

Wie wird ein Photovoltaikmodul hergestellt?

Photovoltaikmodule werden durch die Reihen- oder Parallelschaltung von mono- oder polykristallinen Zellen gebildet, um die gewünschten Strom-, Spannungs- und Leistungswerte zu erreichen. Diese Zellen werden mit Hilfe von Robotern gelötet. Nach dem Löten werden die Zellen auf ein Material namens Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) gelegt, das hohe Schutz- und Absorptionseigenschaften besitzt. EVA wird auf gehärtetes Glas gelegt und schützt die Zellen vor äußeren Einflüssen. Photovoltaikzellen haben EVA sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite. Auf der Rückseite wird ein Material namens TEDLAR verwendet, das das Solarmodul vor Faktoren wie UV-Strahlen, hohen Temperaturen und Feuchtigkeit schützt. Die mit EVA und TEDLAR geschützten Zellen werden in speziellen Laminatoren unter hoher Temperatur und Druck zu einem Ganzen verarbeitet. Anschließend wird die Anschlussdose mit den By-Pass-Dioden, die die Abschattungseffekte minimieren, in das Modul eingesetzt. Als Ergebnis all dieser Prozesse wird das Photovoltaikmodul zu einem Stromerzeuger[1].

Produktionsstufen von Photovoltaikmodulen

TS EN IEC 61215 Terrestrische Photovoltaik (PV)-Module – Bauartprüfung und Bauartzulassung

Die Norm IEC 61215 legt die IEC-Anforderungen für die Entwurfsqualifikation und die Typenzulassung von terrestrischen Photovoltaikmodulen (PV-Modulen) fest, die für den Langzeitbetrieb in allgemeinen Außenklimata geeignet sind. Diese Norm soll für alle terrestrischen Flachmodulmaterialien gelten, wie z.B. kristalline Siliziummodule und Dünnschichtmodule[7].

TS EN 61730 Sicherheitsmerkmale für Photovoltaik (PV)-Module

IEC 61730 listet die Tests auf, die ein PV-Modul für die Sicherheitsqualifizierung erfüllen muss. IEC 61730-2 und IEC 61730-1 werden zusammen für die Sicherheitsqualifizierung angewendet[8].

Der in dieser Norm festgelegte Prüfablauf prüft möglicherweise nicht alle Sicherheitsaspekte, die bei allen möglichen Anwendungen von PV-Modulen auftreten können. Einige Aspekte, wie z.B. die Gefahr eines Stromschlags durch ein zerbrochenes PV-Modul in einem Hochspannungssystem, müssen durch das Systemdesign, den Standort, die Zugangsbeschränkungen und die Wartungsverfahren berücksichtigt werden [8].

PV-Panel-Fabriken realisieren verschiedene Kombinationen aller Rohstoffe, die für die Panelproduktion verwendet werden sollen, zusammen mit alternativen Marken. Diese Kombinationen, die alle Materialien und speziellen Komponenten enthalten, werden in das Konstruktionsdatenblatt (CDF) aufgenommen. Die Paneele werden gemäß dem CDF hergestellt und zahlreichen Tests unterzogen, wie z.B. dem thermischen Zyklustest, dem Feuchtigkeitsgefriertest, dem feuchten Hitzetest und dem mechanischen Belastungstest, wie in den Normen IEC 61215/IEC61730 gefordert. Solarmodule; Wenn sie die Tests gemäß den Normen IEC 61215 und IEC 61730 erfolgreich bestanden haben, sind sie berechtigt, ein Zertifikat zu erhalten. Nach dieser Phase verfügen die Paneele zusätzlich zum CDF über ein genehmigtes CDF- und IEC 61215/IEC 61730-Zertifikat. Die Fabrik produziert die Paneele gemäß der Materialliste, die BOM List genannt wird, und diese BOM List muss die Materialien im CDF enthalten.

Zelle Test

Das Testen von Solarzellen wird als erstes Verfahren bei der Herstellung von Solarmodulen eingesetzt. Während des Tests wird die elektrische Leistung der Zelle unter einer Sonnensimulation geprüft. Darüber hinaus werden als Qualitätstest unerwünschte negative Effekte wie Oberflächenqualität, Brüche und Risse geprüft [9]. Abbildung 5 zeigt die Zellschneidemaschine.

Glas laden

Die bei der Herstellung von Solarmodulen verwendeten Gläser sind flache oder matte, gehärtete Gläser mit geringem Eisenoxidgehalt. Der geringe Eisenoxidgehalt erhöht die Lichtdurchlässigkeit des Glases. In der Produktionslinie werden die Gläser von automatischen Roboterarmen präzise geladen. Die hohe Präzision der Roboterarme minimiert das Risiko von Glasbruch und Rissen während des Ladens. Nachdem die Gläser verladen wurden, werden sie einer Oberflächenkontrolle und Reinigung unterzogen. In diesem Stadium werden Risse und Verformungen auf der Oberfläche erkannt [9]. Abbildung 6 zeigt das Glas eines PV-Moduls und Abbildung 7 zeigt die Glaslademaschine einer Fabrik, die PV-Module herstellt.

Folienverlegelinie

EVA-Solarfolien (Ethylenvinylacetat) werden in Produktionsanlagen für Solarmodule verwendet, um die Stromerzeugung effizienter zu machen und die Zellen vor Stößen zu schützen. In dieser Produktionslinie werden die EVA-Folien zwischen dem Glas und den Zellen kombiniert [9]. Abbildung 8 zeigt die EVA-Verlegemaschine.

EVA ist eine spezielle Schicht und befindet sich sowohl zwischen dem Glas und den Zellen als auch zwischen den Zellen und der Rückseitenfolie. Das auf beiden Seiten aufgebrachte EVA wird durch Heißlaminierung geschmolzen und umhüllt die Solarzellen vollständig. Dieser Prozess erhöht die Haltbarkeit des Panels und verhindert, dass Elemente wie Wasser und Mikrostaub ins Innere gelangen. Außerdem schützt es die Solarzellen, indem es Stöße und Vibrationen abfängt[14].

Stringer und Lötkolben

Nachdem die Mikrorisse und Verformungen auf den Solarzellen erkannt wurden, werden die Zellen in der Produktionslinie sorgfältig ausgerichtet. Stringer-Maschinen führen den Lötprozess mittels Infrarot oder Laser durch, nachdem sie Lotpaste auf die Zellen gesprüht haben [9]. Abbildung 9 zeigt die Stringer-Maschine. In der Stringer-Maschine werden leitende Drähte, sogenannte Ribbons, auf die Zellen gelötet. Abbildung 10 zeigt eine Visualisierung des Lötvorgangs.

Kaschieranlage

Nachdem das PV-Modul den Stringer-Bereich verlassen hat, wird es zur Laminierungslinie geschickt, indem wieder EVA-Material auf die Rückseite gelegt und entweder AR-beschichtetes Glas oder Backsheet darauf gelegt wird. Hier verschmelzen alle Materialien bei hoher Temperatur und hohem Druck miteinander und werden zu einem Ganzen.

Backsheets sind die äußere Schicht von Solarmodulen und sorgen für die elektrische Isolierung der internen Schaltkreise von der äußeren Umgebung. Diese Schicht spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz des Panels vor rauen Umweltbedingungen. Sie erhöht die Haltbarkeit der Solarmodule während ihrer gesamten Lebensdauer und reduziert das Sicherheitsrisiko [14]. Abbildung 11 zeigt die für das PV-Modul verwendete Rückseitenfolie. In der Laminierstraße muss das EVA-Material bei konstanter Zeit und Temperatur vollständig schmelzen, um ein transparentes Aussehen zu erhalten und die Zellen und das gesamte Panel sehr gut zu halten [9]. Abbildung 12 zeigt die Laminierstraße.

Liniedrücken

Nach dem Besäumen der Kanten und dem Zuschneiden der Paneele und Rahmen werden sie an diese Linie geschickt, um den Rahmen zu montieren. Nachdem der Rahmen fertiggestellt ist, wird der Anschlusskasten an den Paneelen montiert [9]. Abbildung 13 zeigt die Rahmenpresslinie. Aluminiumrahmen, die bei der Herstellung von PV-Modulen verwendet werden, sind wichtige Komponenten, bei denen Faktoren wie die geeignete Gestaltung der Befestigungslöcher, die eingestellten Gewichte, die Beschichtungsdicke und die Anteile der Elemente am Inhalt berücksichtigt werden sollten. Ein niedriger Eisengehalt in Aluminiumrahmen verringert das Korrosionsrisiko und eine Eloxalbeschichtung verhindert das Anlaufen [14]. Der Rahmen ist in Abbildung 14 dargestellt.

Verteilerdose Verbinden

An den Modulen, die aus dem Rahmen kommen, ist eine Anschlussdose angebracht. Die Anschlussdose, die die Zellen in Photovoltaik-Solarmodulen in Reihe miteinander verbindet, schützt das Modul elektrisch, indem sie den erzeugten Strom an die externen Leitungen weiterleitet. Die Dioden im Inneren bieten Schutz vor den UV-Strahlen der Sonne. Gleichzeitig bietet diese Box Zugang zur Erkennung und Reparatur von Fehlfunktionen, die im Panel auftreten können [14]. Abbildung 15 zeigt die Anschlussbox.

Die Rohstoffkontrollen, die während des Produktionsaudits durchgeführt werden, sollten auch für Backsheet, Anschlussdose und Rahmen durchgeführt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Markenmodelle dieser Produkte in der CDF enthalten sind. Wenn wir diese Frage speziell für die Anschlussdose betrachten, gibt es drei Punkte, die überprüft werden müssen. Das sind die Bypass-Wahl, das Kabel und der Anschluss. Diese drei Elemente bilden die Anschlussdose. Jede Marke von Anschlussdosen kann unterschiedliche Produkte für diese drei Elemente verwenden. So wird beispielsweise eine Bypass-Diode mit der Codierung 4045 in einer Anschlussdose mit einem Nennstrom von 25 A verwendet, während 5045 für 30 A eingesetzt werden kann. Auch diese Kombinationen müssen der CDF entsprechen.

Im Rahmen von IEC 61215/IEC 61730 angewandte Tests

Visuelle Inspektion

Die PV-Module werden unter einer Beleuchtung von mindestens 1000 Lux auf die folgenden Bedingungen geprüft.

-Rissige, verzogene, falsch ausgerichtete oder gerissene Außenflächen

-Zerbrochene, rissige Zellen,

-Fehlerhafte Verbindungspunkte oder Verbindungen,

-Zellen in Kontakt miteinander oder mit dem Rahmen,

-Störung der Klebeverbindungen,

-Ein kontinuierlicher Pfad zwischen einer Zelle und dem Rand eines Moduls, der durch Blasen oder Falten gebildet wird,

-Verbundene Oberflächen von Kunststoffen,

-Fehlerhafte Anschlüsse, die stromführenden Teilen ausgesetzt sind,

-alle anderen Bedingungen, die die Leistung beeinträchtigen können [22].

Elektrolumineszenz (EL) Bilder von PV-Modulen werden analysiert, um Mikrobrüche zu erkennen, die mit dem Auge nicht sichtbar sind.

Elektrolumineszenzbilder werden in der Regel in schwach beleuchteten Umgebungen aufgenommen und sind in der Regel in Graustufen gehalten. Defekte in solchen Bildern erscheinen in der Regel in dunklen Regionen; insbesondere erscheinen Brüche und andere Defekte als schwarze Linien oder dunkle Flecken. Die Elektrolumineszenz-Bildgebung ist eine weit verbreitete Methode zur Fehlererkennung in vielen Fertigungsbetrieben [23]. Abbildung 16 zeigt das EL-Bild des PV-Moduls.

Bestimmung der maximalen Leistung ( Bestimmung dermaximalen Leistung )

Die Leistung des PV-Moduls wird bei einer Bestrahlungsstärke von 1000W/m² und einer Temperatur von 25°C bestimmt[22].

Isolationstest

Mit dieser Prüfung wird festgestellt, ob eine gute Isolierung zwischen den stromführenden Teilen des Moduls und dem Rahmen oder der Umgebung gegeben ist. Der Isolationswiderstand von Modulen mit einer Fläche von weniger als 0,1m2 darf nicht weniger als 400 MΩ betragen. Bei Modulen mit einer Fläche von mehr als 0,1m2 darf der Wert des Isolationswiderstands, gemessen bei 500 V oder der maximalen Systemspannung, je nachdem, welcher Wert größer ist, multipliziert mit der Modulfläche, nicht weniger als 400 MΩ xm2 betragen [22]. Abbildung 17 zeigt den TSE-Isolationsprüfschrank.

Messung der Temperatur Koeffizienten

Die Leistung von monokristallinen und polykristallinen Zellen mit Kristalltechnologie nimmt mit steigender Temperatur ab. Der niedrige Temperaturkoeffizient verringert den Energieverlust, wenn die Temperatur steigt. Wenn das Modul die gewünschte Temperatur erreicht, werdenISC, VOC und Spitzenleistung gemessen. Die Modultemperatur wird in Schritten von etwa 5°C über den interessierenden Bereich von mindestens 30°C geändert und die Messungen vonISC, VOC und Spitzenleistung werden wiederholt [22]. Abbildung 18 zeigt das entsprechende Experiment.

Hot-Spot Dauertest

Der Zweck dieses Experiments ist es, die Fähigkeit des Moduls zu bestimmen, Hot-Spot-Erwärmungseffekten standzuhalten, z.B. kann das Schmelzen des Lots oder die Verformung des Gehäuses einen Erwärmungseffekt erzeugen. Dieser Defekt kann auch durch gerissene oder nicht zusammenpassende Zellen, zusammengeschaltete Defekte, partielle Geisterbilder oder Makel verstärkt werden. Es sollten keine sichtbaren Defekte vorhanden sein, die Verringerung der maximalen Ausgangsleistung sollte 5% des vor dem Test gemessenen Wertes nicht überschreiten und der Isolationswiderstand sollte den ursprünglichen Messungen entsprechen[22].

Ultravioletter Vorkonditionierungstest

Das PV-Modul wird mit ultravioletter (UV) Strahlung vorkonditioniert, um Materialien und Klebebinder zu identifizieren, die vor den Experimenten zum thermischen Zyklus/Feuchtigkeitsgefrieren empfindlich auf UV-Abbau reagieren. Das Modul wird bei einer Temperatur von 60 ºC ± 5 ºC mit einem Wellenlängenbereich zwischen 280 nm und 385 nm mit insgesamt 15 kWh/m2 bestrahlt,während es mit UV-Licht bestrahlt wird. [22].

Thermischer Zyklustest (Thermischer Zyklustest)

Es wird die Fähigkeit des PV-Moduls ermittelt, thermischer Fehlanpassung, Ermüdung und anderen durch wiederholte Temperaturänderungen verursachten Belastungen standzuhalten. Es werden 50 und 200 Zyklen in einem Bereich von -40 °C bis +85 °C durchgeführt. Während des Experiments sollte der Stromfluss nicht unterbrochen werden[22].

Luftfeuchtigkeits-Frost-Test

Er bestimmt die Fähigkeit des PV-Moduls, hohen Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen nach Temperaturen unter dem Gefrierpunkt standzuhalten. Es handelt sich nicht um einen Thermoschocktest. 10 Zyklen werden bei +85 °C und -40 °C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt [22].

Feuchte-Wärme-Test

Er bestimmt die Fähigkeit des PV-Moduls, Feuchtigkeit und langfristigen Eindringungseffekten zu widerstehen. Der Test dauert 1000 Stunden bei +85 °C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit[22].

Nasser Leckstromtest (Nass Leckstrom Stromtest)

Dieser Test bewertet die Isolierung des PV-Moduls unter nassen Betriebsbedingungen und stellt sicher, dass Feuchtigkeit aus Regen, Nebel, Tau oder geschmolzenem Schnee nicht in die aktiven Teile des Modulstromkreises eindringt und Korrosion, Erdschluss oder Sicherheitsrisiken verursacht[22].

-Widerstand: 3.500Ω oder weniger

-Oberflächenspannung: 0,03 N/m oder weniger

-Temperatur: 22 ºC ± 3 ºC

Bei Modulen mit einer Fläche von weniger als -0,1 m² sollte der Isolationswiderstand nicht weniger als 400 MΩ betragen. Bei Modulen mit einer Fläche größer als 0,1 m² sollte der gemessene Isolationswiderstand multipliziert mit der Fläche des Moduls nicht weniger als 40 MΩ.m² betragen [22].

Mechanischer Belastungstest (Mechanischer Belastungstest)

Der Zweck dieses Experiments ist es, den Widerstand eines Photovoltaik-Moduls (PV) gegen Wind, Land, statische Lasten oder Eislasten zu bestimmen. Während des Experiments wird das Modul gespeist, um die elektrische Integrität der internen Schaltkreise des Moduls kontinuierlich zu überwachen. Eine Last von 2400 Pa wird 1 Stunde lang für drei Zyklen auf die Vorder- und Rückseite des Moduls aufgebracht[22].

2400 Pa gilt als Referenz für starke Winde mit einem Sicherheitsfaktor von 3 und einer Geschwindigkeit von 130 km/h (ca. ± 800 Pa). Wenn das Modul starken Schnee- oder Eisansammlungen standhalten muss, wird die auf die Vorderseite des Moduls auszuübende Kraft für den letzten Zyklus von 2400 Pa auf 5400 Pa erhöht. Während des Tests sollte kein kontinuierlicher Unterbrechungsfehler festgestellt werden und es sollten keine größeren sichtbaren Defekte vorhanden sein. Außerdem sollte die Reduzierung der maximalen Ausgangsleistung nicht mehr als 5% des vor dem Experiment gemessenen Wertes betragen [22].

Elektrolumineszenz (EL) Bildgebung

Die frühzeitige Erkennung von Defekten in Photovoltaikmodulen ist entscheidend, um die Effizienz, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Systeme zu gewährleisten. Defekte können die Effizienz der Panels verringern, die Energieproduktion einschränken und Sicherheitsrisiken darstellen. Diese Erkennungen erfolgen durch Methoden wie visuelle Inspektion, elektrische Tests und Leistungsüberwachung und werden von spezialisierten Teams durchgeführt. Insbesondere die Elektrolumineszenz (EL)-Bildgebung ist eine weit verbreitete Methode, um Brüche und andere Defekte in Paneelen zu erkennen. EL-Geräte erkennen Defekte, indem sie die Strahlung, die durch die an die Paneele angelegte Gleichspannung erzeugt wird, mit speziellen Kameras auffangen. Dieser Prozess ist notwendig, um die Leistung und Lebensdauer der Paneele während der Produktions- und Betriebsphase zu verbessern, und muss den lokalen Vorschriften entsprechen. Die Erkennung und Beseitigung von Defekten gewährleistet eine optimale Leistung des Systems, reduziert die Betriebskosten und erhöht den Nutzen für die Umwelt [23].

Autor:

Melisa Ekşi

Welche Tests werden bei Solarmodulen durchgeführt?

Photovoltaische Solarmodule machen einen großen Teil der Investition in ein Solarkraftwerk aus. Gleichzeitig führen kompetente Labors zahlreiche Leistungs- und Sicherheitstests für diese Solarmodule durch, da es viele Arten von Defekten gibt, die mit dem Auge nicht zu erkennen sind. Die Norm IEC 61215 enthält Mindestauslegungskriterien, die sich auf die Leistung von Solarmodulen auswirken, während sich die Norm IEC 61730 auf Auslegungskriterien konzentriert, die sich auf die Sicherheit des Solarmodulsystems auswirken. Die schnelle Entwicklung der Technologie bringt eine große Produktvielfalt mit sich. Aus diesem Grund entwickelt die Internationale Normungskommission die Testfelder und die Vielfalt der Tests von Tag zu Tag weiter. Die Norm IEC TS 63209-1: 2021 ist die erste Norm, die in diesem Zusammenhang erstellt wurde. Sie enthält umfassende Tests für Solarmodule, um Aussagen über die langfristige Leistung von Solarmodulen zu machen.

Solarmodule; Wenn es die Tests nach IEC 61215 und IEC 61730 erfolgreich besteht, ist es berechtigt, ein Zertifikat zu erhalten. Obwohl alle in der Norm genannten Tests für Solarmodule wichtig sind, werden einige Tests wie folgt definiert.

Zunächst werden die Leistung, die Temperaturkoeffizienten, der Isolationswiderstand und die thermischen Messungen des photovoltaischen Solarmoduls mit Leistungstests gemäß der Norm IEC 61215 überprüft. Nach den Leistungstests werden die Solarmodule unter bestimmten Bedingungen einem Alterungstest unterzogen. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für Solarmodul-Tests.

Thermische Zyklustests: Die Leistung von photovoltaischen Solarmodulen bei unterschiedlichen Temperaturen wird nacheinander getestet, indem Strom zwischen -40°C und +85°C durch das Solarmodul geleitet wird. Die Schäden an den Solarmodulen, die durch die Wiederholung des Tests verursacht werden, sind wie folgt.

Feuchtigkeitsgefriertest: Bei hoher Luftfeuchtigkeit wird die Umgebungstemperatur zunächst auf +85°C erhöht und dann auf -40°C gesenkt. Dieser Test wird fortlaufend wiederholt. Auf diese Weise wird die Leistung unter Bedingungen mit gefrierender Luftfeuchtigkeit bewertet.

Feuchte Hitzetest: Die Solarmodule werden 1000 Stunden lang bei +85°C und 85% Luftfeuchtigkeit gelagert. Die durch die Wiederholung des Tests verursachten Schäden an den Solarmodulen sind wie folgt.

Mechanischer Belastungstest: Bei mindestens 2400Pa werden die Vorder- und Rückseiten der Solarmodule nacheinander unter Druck gesetzt.

Die Photovoltaik-Solarmodule werden nach den oben genannten Alterungstests erneut einem Leistungstest unterzogen. Auf diese Weise werden die langfristige Leistungsfähigkeit und das Ausmaß der Degradation der Solarmodule ermittelt und, wenn sie diese Tests bestehen, zertifiziert.

Zusätzlich zu den oben genannten Tests muss der PID-Test auf die Solarmodule angewendet werden. Während des Betriebs von Solarmodulen reagieren Natriumionen mit dem Potenzial, das sich auf der leitenden Schicht und der Glasoberfläche bildet, und es sammelt sich eine positive Ladung auf der Oberfläche des Moduls an. Diese Wechselwirkung wird als PID bezeichnet, und der dadurch entstehende Verlust wird als PID-Verlust bezeichnet.

Der Prozess der Qualitätskontrolle von Solarmodulen läuft wie folgt ab.

Überprüfung des Zertifikats und der Anhänge vor der Produktion

Jedes Solarmodul mit unterschiedlicher Technologie und Leistung, das eine Fabrik verlässt, muss die in den Normen festgelegten Tests für Solarmodule durchlaufen. Das für ein Solarmodul erhaltene Zertifikat kann nicht für ein anderes Solarmodul verwendet werden. Aus diesem Grund müssen die Solarmodule von erfahrenen Ingenieuren an der Produktionslinie geprüft werden, bevor sie vor Ort ankommen. Diese Kontrolle beginnt mit der Überprüfung des Zertifikats und des Gehäuses des zu verwendenden Solarmoduls. Alle im Zertifikat, in den Anhängen zum Zertifikat und in der Rohstoffliste angegebenen Rohstoffe müssen gültig sein und miteinander übereinstimmen. Wenn es eine Diskrepanz zwischen diesen Dokumenten gibt, kann das Solarpanel nicht zertifiziert werden.

Werksinspektion in der Produktionsphase

Während der Produktion von Photovoltaik-Solarmodulen müssen zahlreiche Kontrollen durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um Kontrollen des Rohmateriallagers, der Klimakontrolle, der Produktionslinie und des Versands.

Außerdem werden die Solarmodule im Werk geprüft. Es ist sehr wichtig, die Ergebnisse des visuellen EL- und Flash-Tests zu überprüfen, die den Leistungswert des Solarmoduls angeben. Die Ergebnisse des EL- und Flash-Tests werden bei allen Solarmodulen überprüft. Diese Kontrollen und Eingriffe verlängern die Lebensdauer der Solarmodule und ermöglichen es dem Werk, festzustellen, ob die Solarmodule die zugesagte Leistung haben.

Nachdem die Produktion der Solarmodule gemäß den Normen und Zertifikaten überprüft wurde, wird ihre Auslieferung an den Kunden genehmigt.

Kontrolle der Photovoltaik-Solarmodule im Kraftwerk

Die Leistung von photovoltaischen Solarmodulen kann mit Tests im Kraftwerk gemessen werden. Diese Tests sind: Messung der IV-Kurve, Messung von Hot Spots mit Drohne und manueller Thermik – IEC 62446, manuelle Prüfung (Elektrolumineszenz) von Solarmodulen – IEC 61215 / IEC 61646, Isolationsprüfung (Hipot) – IEC 62446, Messung des Erdungswertes. Unsere ausführlichen Informationen über Messdienstleistungen für Solaranlagen gemäß den IEC-Normen finden Sie hier.

Vorteile des SPP-Audits durch ein akkreditiertes Unternehmen

Solarian Enerji A.Ş. ist eine Prüfstelle des Typs A mit TURKAK-Akkreditierung mit der Fallnummer AB-0649-M. Im Rahmen der Akkreditierung sind alle oben genannten Normen vorhanden, wie z.B. IEC 62446, IEC 61215, IEC 62730. Den vollständigen Geltungsbereich können Sie hier einsehen. Sie können Ihre Solarmodule von unserem Unternehmen mit TURKAK-Akkreditierung inspizieren lassen und erhalten Informationen über den Status Ihrer Solarmodule sowie einen weltweit gültigen akkreditierten Inspektionsbericht. Füllen Sie das untenstehende Formular aus, um uns zu kontaktieren.

Welche Tests werden bei Solarmodulen durchgeführt?

Photovoltaik-Solarmodule machen einen großen Teil der Investitionssumme für Solarkraftwerke aus. Gleichzeitig werden diese Solarmodule von den zuständigen Labors zahlreichen Leistungs- und Sicherheitstests unterzogen, da es viele Arten von Defekten gibt, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Die Norm IEC 61215 enthält die Mindestauslegungskriterien, die sich auf die Leistung von Solarmodulen auswirken, während sich die Norm IEC 61730 auf die Auslegungskriterien konzentriert, die sich auf die Anlagensicherheit von Solarmodulen auswirken. Die schnelle Entwicklung der Technologie bringt eine große Produktvielfalt mit sich. Aus diesem Grund entwickelt die Internationale Kommission für Normung täglich neue Testumfänge und Testvielfalt. Die IEC TS 63209-1: 2021 ist die erste Norm, die in diesem Zusammenhang erstellt wurde. Sie beinhaltet umfassende Tests von Solarmodulen, um Aussagen über die langfristige Leistung von Solarmodulen zu machen.

Solarmodule; Wenn Sie die Tests nach IEC 61215 und IEC 61730 erfolgreich bestanden haben, sind Sie berechtigt, ein Zertifikat zu erhalten. Obwohl alle in der Norm beschriebenen Tests für Solarmodule wichtig sind, sind einige Tests wie folgt definiert.

Zunächst werden die Leistung, die Temperaturkoeffizienten, der Isolationswiderstand und die thermischen Messungen des Photovoltaikmoduls mit Leistungstests gemäß IEC 61215 überprüft. Nach den Leistungstests werden die Solarmodule unter bestimmten Bedingungen einem Alterungstest unterzogen. Nachfolgend finden Sie Beispiele für Tests von Solarmodulen.

Thermischer Zyklustest: Die Leistung von photovoltaischen Solarmodulen bei unterschiedlichen Temperaturen wird nacheinander getestet, indem Strom zwischen -40°C und +85°C durch das Solarmodul geleitet wird. Die Schäden an den Solarmodulen durch die Wiederholung des Tests sind wie folgt.

Feuchtigkeitsgefriertest: Bei hoher Luftfeuchtigkeit wird die Umgebungstemperatur zunächst auf +85°C gebracht und dann auf -40°C gesenkt. Dieser Test wird fortlaufend wiederholt. Auf diese Weise wird die Gefrierfeuchteleistung bewertet.

Feuchte-Hitze-Test: Die Solarmodule werden 1000 Stunden lang bei +85°C und 85% Luftfeuchtigkeit gelagert. Die Schäden, die die Solarmodule durch die Wiederholung des Tests davontragen, sind wie folgt.

Mechanischer Belastungstest: Bei mindestens 2400Pa werden die Vorder- und Rückseiten der Solarmodule nacheinander unter Druck gesetzt.

Nach den oben erwähnten Alterungstests werden die Solarmodule erneut einem Leistungstest unterzogen. Auf diese Weise werden die langfristige Leistungsfähigkeit und das Ausmaß der Degradation der Solarmodule festgestellt und, wenn sie bestanden wurden, zertifiziert.

Zusätzlich zu den oben genannten Tests muss der PID-Test auf die Solarmodule angewendet werden. Wenn Solarmodule in Betrieb sind, reagieren Natriumionen mit dem Potenzial, das sich auf der leitenden Schicht und der Glasoberfläche bildet, und es entsteht eine positive Ladung auf der Oberfläche des Moduls. Diese Wechselwirkung wird als PID bezeichnet und der dadurch entstehende Verlust als PID-Verlust.

Der Prozess der Qualitätskontrolle der Solarmodule läuft folgendermaßen ab.

Kontrolle des Zertifikats und der Anhänge vor der Produktion

Jedes Solarmodul mit unterschiedlicher Technologie und Leistung, das eine Fabrik verlässt, muss die in den Normen festgelegten Tests für Solarmodule durchlaufen. Das für ein Solarmodul erhaltene Zertifikat kann nicht für ein anderes Solarmodul verwendet werden. Aus diesem Grund müssen die Solarmodule von erfahrenen Ingenieuren an der Produktionslinie geprüft werden, bevor sie am Produktionsstandort ankommen. Diese Kontrolle beginnt mit der Kontrolle des Zertifikats und der Anbauteile des zu verwendenden Solarmoduls. Alle im Zertifikat angegebenen Rohstoffe, die Anhänge zum Zertifikat und die Rohstoffliste müssen gültig sein und miteinander übereinstimmen. Sollten diese Dokumente nicht übereinstimmen, besteht die Möglichkeit, dass das Solarmodul nicht zertifiziert ist.

Werkskontrolle in der Produktionsphase

Bei der Herstellung von Photovoltaik-Modulen müssen zahlreiche Kontrollen durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um die Lagerung des Rohmaterials, die Klimatisierung, die Produktionslinie und die Versandkontrolle.

Auch die Werksprüfungen der Solarmodule. Es ist sehr wichtig, die visuellen EL- und Flash-Test-Ergebnisse zu überprüfen, die den Leistungswert des Solarmoduls angeben. Die Ergebnisse des EL- und Flash-Tests werden bei allen Solarmodulen überprüft. Diese Kontrollen und Eingriffe verlängern die Lebensdauer der Solarmodule und ermöglichen es dem Werk, festzustellen, ob die Solarmodule die zugesagte Leistung erbringen.

Sobald die Produktion der Solarmodule gemäß den Normen und Zertifikaten geprüft wurde, werden sie für die Auslieferung an den Markt freigegeben.

Inspektion von photovoltaischen Solarmodulen in Kraftwerken

Es ist möglich, die Leistung von Photovoltaik-Paneelen mit Hilfe von Tests zu messen, die im Kraftwerk durchgeführt werden. Diese Tests: IV-Kurvenmessung, Hot-Spot-Messung mit Drohne und manueller Thermik – IEC 62446, manueller Test (Elektrolumineszenz) der Solarmodule – IEC 61215 / IEC 61646, Isolationstests (Hipot) – IEC 62446, Messung des Erdungswertes. Hier finden Sie unser ausführliches Kompartiment über Messdienstleistungen für Solarkraftwerke nach IEC-Normen .

Vorteile der SPP-Auditierung durch ein akkreditiertes Unternehmen

Solarian Enerji A.Ş. ist eine Inspektionsstelle des Typs A mit TURKAK-Akkreditierung unter dem Aktenzeichen AB-0649-M. Der Geltungsbereich der Akkreditierung umfasst alle oben genannten Normen wie IEC 62446, IEC 61215, IEC 62730. Den vollständigen Geltungsbereich können Sie hier einsehen. Sie können Ihre Solarmodule von unserem Unternehmen mit TURKAK-Akkreditierung inspizieren lassen und erhalten Informationen über den Zustand Ihrer Solarmodule sowie einen weltweit gültigen akkreditierten Inspektionsbericht. Bitte füllen Sie das untenstehende Formular aus, um uns zu kontaktieren.

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