Bei einem Spaziergang über unsere Testanlage kann man tief in die Geschichte der Photovoltaik eintauchen. Module aus vielen Generationen, einige bereits anderthalb Jahrzehnte alt, zeigen, wie sich die Technologie verändert hat. In einer Blogserie stellt Gastautor und Produktmanager René Schüler besondere Testobjekte vor und liefert Hintergrundwissen zu Zelltechnologien und typischen Alterungseffekten. Im zweiten Teil unserer Serie stellt er Delamination, Schneckenspuren und Yellowing vor.
Verfärbungen und Bläschenbildung
Beim Vergleich von alten und jüngeren Modulen können auch Materialoptimierungen im Bereich der Einkapselungsmaterialien gut beobachtet werden. Risse in der Rückseitenfolie mit Materialablösungen sowie optische Veränderungen wie „Yellowing“ und „Browning“ dürften heute nur noch einigen alten PV-Hasen bekannt sein. Seit einigen Jahren sind derartige Materialveränderungen nicht mehr zu beobachten – vor allem aufgrund von stetigen Produktoptimierungen bei den Folienherstellern. Auf der Testanlage können wir ältere Module mit „Bläschenbildungen“ und „Delaminationen“ unter realen Betriebsbedingungen betreiben und analysieren. Das ermöglicht, Aussagen über die Zuverlässigkeit und mögliche Langzeitfolgen der genannten Fehlerbilder zu treffen.
Schneckenspuren
Ein weiteres, bekanntes PV-Phänomen, nämlich „Schneckenspuren“, ist nur noch bei älteren c-Si Modulen auf der Testanlage zu finden. Nach einigen Wochen nach der Inbetriebnahme tauchten vereinzelt dunkle Verfärbungen, sichtbar als braune Streifen auf den Solarzellen, auf. Diese lokal begrenzten Verfärbungen wurden als Linien sichtbar und aufgrund der Ähnlichkeit zu einer Schleimspur als „Schneckenspuren“ bezeichnet. Bei Installateuren und Anlagenbetreibern führten die „Schneckenspuren“ zu Verunsicherungen aufgrund einer befürchteten, potenziellen Verkürzung der Lebensdauer. Das optische Phänomen war häufig an Zellrändern und bei Mikrorissen zu beobachten. Im Zuge von Ursachenmodellen, unter anderem am Fraunhofer CSP in Halle, konnten Silbernanopartikel als Grund für die bräunliche Verfärbung identifiziert werden. Eine Anreicherung der gebildeten Nanopartikel oberhalb der Einkapselungsfolie wurde durch spezielle Additive aus den verwendeten Einkapselungsmaterialien begünstigt. Schnelle und zuverlässige Materialprüfverfahren wurden im Anschluss entwickelt und die Folienhersteller optimierten folglich die jeweiligen Produkte. Seit einigen Jahren können wir derartige optische Veränderungen bei neuen Modultypen nicht mehr beobachten.
Im nächsten Beitrag geht es um die Leistungsmessung bei unseren Testmodulen und einen Ausblick in die Zukunft der Testanlage.
Im ersten Beitrag der Serie haben wir zum Thema „Poly-Module im Wandel der Zeit“ berichtet.
Im dritten Teil geht es um die Leistungsmessung.