Hot Spot

Wird eine Solarzelle eines Solarmoduls überhitzt, kann ein Brandfleck entstehen, der die Funktionalität des Solarmoduls nachhaltig beeinträchtigt. Die Entstehung eines solchen Brandflecks wird als Hot Spot bezeichnet. Ein Solarmodul ist aus vielen kleinen Solarzellen zusammengeschaltet. Solarmodule wiederum werden hintereinander in Strings seriell zusammengeschaltet. Ist eine dieser Zellen dann defekt, sinkt die Effizienz des Solarmoduls erheblich. Die defekte Zelle wirkt dann wie ein elektrischer Widerstand und hemmt die Leistung. Der erzeugte Strom der anderen intakten Solarzellen fließt jedoch weiter, somit auch durch die defekte Zelle, wo sich durch den entstandenen ohmschen Widerstand die Ladungsträger ansammeln und die Zelle schließlich stark erhitzen, bis es zum Hot Spot kommt. Im schlimmsten Fall können Brände entstehen, die ganze Solarmodule zerstören können und erheblichen wirtschaftliche Schaden anrichten.

Produktionsfehler, schlechte Verkabelung, kalte Lötstellen, Verschmutzung und starke Wettereinwirkungen sind vielfältige Gründe für die Störung einer einzelnen Solarzelle. Steht die Zelle vorübergehend im Schatten kann auch das zu einem Hot Spot führen, da diese verschattete Zelle dann temporär keinen Strom umwandelt. Um dieses Problem zu umgehen, werden Bypass-Dioden verbaut, die den überschüssigen Strom, der sich sonst in der defekten Solarzelle anstauen würde, umleiten. Nicht immer ist ein Hot Spot mit dem bloßen Auge zu erkennen. Da die Schwellenwerte der Bypass-Dioden, also wann diese aktiv wird und bis zu welchem Wert sie inaktiv bleibt, äußerst sensible Größen sind, kann es passieren, dass ein kleiner kaum sichtbarer Hot Spot trotzdem entsteht.




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Mittels Wärmebildkameras und dem Elektrolumineszenz-Verfahrens können diese Makel, die für das bloße Auge unsichtbar sind, erkenntlich gemacht werden. Um der Entstehung von Hot Spots flächendeckend vorzubeugen, werden stets mehrere Bypass-Dioden innerhalb eines Solarmoduls verbaut, denn es kann durchaus sein, dass nicht nur eine Solarzelle ausfällt. Der Entstehung von Hot Spots muss mit Bypass-Dioden in jedem Fall vorgebeugt werden, da ansonsten der Energieertrag sinkt und die kaputten Zellen definitiv ersetzt werden müssten, was zusätzliche Kosten verursacht.

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