Solarmodule sind der Hauptbestandteil eines Solarkraftwerks; ihr Anteil an den Kosten von Solarkraftwerken beträgt etwa 80 %. Deshalb ist ihre Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung. Derzeit geben fast alle Hersteller von Solarmodulen an, dass die Lebensdauer ihrer Produkte mindestens 30 Jahre beträgt. In diesem Artikel werde ich darüber sprechen, wie lange Solarmodule halten können und welche Faktoren ihre Haltbarkeit und Leistung beeinflussen.
- Grundprinzipien der Funktionsweise von Solarmodulen und ihrer Typen
- Die Struktur von Solarmodulen und Faktoren, die ihre Haltbarkeit beeinflussen
- Betriebsdauer von Solarmodulen: aktuelle Statistiken
- Beispiele für den langfristig erfolgreichen Betrieb von Solarmodulen
- Praktische Tipps zur Verlängerung der Lebensdauer von Solarmodulen
- Perspektiven für den Einsatz von Solarmodulen
Grundprinzipien der Funktionsweise von Solarmodulen und ihrer Typen
Ein Solarpanel (auch Solarbatterie oder Photovoltaik-Solarmodul genannt) besteht aus zwei Arten von Siliziumwafern, die besondere Verunreinigungen und dementsprechend unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Platten sind durch leitende Stromschienen miteinander verbunden. Wenn Sonnenlicht auf die Siliziumwafer trifft, wird Gleichstrom erzeugt, der von den Sammelschienen aufgenommen und an die Ausgangskabel weitergeleitet wird.
Es gibt viele Arten von Solarmodulen und sie werden in völlig unterschiedlichen Tätigkeitsbereichen eingesetzt, sowohl auf der Erde als auch im Weltraum. Diejenigen, die für private und gewerbliche Anwendungen häufiger vorkommen, sind hauptsächlich monokristallin und polykristallin.
- Monokristallin sind Panels, die auf Fotozellen basieren, die aus einem speziell gewachsenen monolithischen Siliziumkristall hergestellt werden. Optisch haben solche Fotozellenplatten aus monokristallinem Silizium eine einheitliche dunkelblaue Struktur. Monokristalline Elemente und daraus zusammengesetzte Paneele haben einen höheren Wirkungsgrad.
- Polykristallin sind Panels, die auf Fotozellen basieren, die aus recycelten Siliziumkristallen hergestellt werden. Polykristalline Elemente haben einen charakteristischen heterogenen Farbton und ein heterogenes Muster. Sie sind kostengünstiger als monokristalline, haben aber auch einen geringeren Wirkungsgrad.
Beide Arten von Silizium-Fotozellen unterscheiden sich auch in der Qualitätsklasse, die durch den Parameter „Grade“ angezeigt wird. Dies ist ein sehr wichtiger Parameter, von dem die Effizienz und der Preis eines Solarmoduls abhängen:
- Klasse A – die höchste Klasse mit der höchsten Effizienz, ohne Späne, Risse und Kratzer. Diese Klasse ist auch die häufigste.
- Klasse B – die zweite Klasse, gekennzeichnet durch unsichtbare Mikrorisse, Kratzer und Teilfehler. Diese Elemente altern schneller und weisen zunächst eine geringere Leistungsleistung auf.
- Klasse C – niedrige Klasse mit geringer Effizienz. Solche Produkte weisen auffällige Mängel, Risse, Absplitterungen usw. auf. Sie sind viel günstiger als die Klassen A und B, für verschiedene Tests geeignet, aber nicht für den Dauereinsatz.
- Note D – die niedrigste Note (Ablehnung) mit der geringsten Effizienz. Dabei handelt es sich um zerbrochene Elemente, die manchmal zur Herstellung von Low-Power-Panels aus Resten von Siliziumwafern verwendet werden. Solche Panels und Solarzellen werden zu neuem Silizium recycelt.
Die Struktur von Solarmodulen und Faktoren, die ihre Haltbarkeit beeinflussen
Das Solarpanel hat einen mehrschichtigen Aufbau, einschließlich Blendschutzfolie, gehärtetem Glas, erster Schicht EVA-Folie, Solarzellen, zweiter Schicht EVA-Folie, weißer Schutzfolie, Aluminiumrahmen, Drähten und Anschlusskasten.
Betriebsdauer von Solarmodulen: aktuelle Statistiken
Normalerweise denken Besitzer von Solaranlagen nur dann über den Austausch von Solarmodulen nach, wenn sie eine bereits installierte Anlage mit Strom versorgen möchten.
Moderne Hersteller von Solarmodulen, die überwiegend aus China stammen, gewähren auf Solarmodule eine Garantie von etwa 12 bis 15 Jahren, was ihre Haltbarkeit wirklich bestätigt. Der natürliche Abbauprozess eines Solarmoduls durch den erzeugten Strom ist in der Regel sofort erkennbar und auch für alle annähernd gleich.
Beispiele für den langfristig erfolgreichen Betrieb von Solarmodulen
Eine der ersten Solaranlagen Europas mit einer Leistung von 10 kW, installiert auf dem Dach der Universität Südschweiz (SUPSI), wurde 1982 in Betrieb genommen. Natürlich gibt es nach so vielen Jahren nicht mehr den Nennwert, für den es entworfen wurde.
Trotzdem ist der Bahnhof weiterhin in Betrieb und wird gleichwertig mit moderneren Einrichtungen genutzt.
Natürlich hängt die Qualität von Solarmodulen vom jeweiligen Hersteller ab, aber die Technologien entwickeln sich rasant weiter und verbessern sich, sodass in unserer Zeit in Betrieb genommene Solarstationen noch länger halten können.
Praktische Tipps zur Verlängerung der Lebensdauer von Solarmodulen
Die Wartung hat keinen so großen Einfluss auf die Langlebigkeit von Solarmodulen wie auf die Herstellungsleistung. Es gibt jedoch mehrere Empfehlungen, die die Lebensdauer verlängern können.
Bei der Installation und beim Betrieb von Solarmodulen ist es notwendig, deren teilweise Verschattung zu vermeiden (wenn ein Teil des Moduls im Licht und ein anderer Teil im Schatten liegt). Dies kann durch Äste, Büsche, falsche Standorte, Blätter, Schmutz usw. verursacht werden.
Eine ständige Teilverschattung eines Solarmoduls kann sich aufgrund des sogenannten „Burn-in-Effekts“, der durch interne Überhitzung entsteht, negativ auf die Lebensdauer auswirken. Aber vor allem wirkt sich Verschattung oder Verschmutzung auf die Stromerzeugung aus, die in geringerem Maße erzeugt wird, d. h. der Wirkungsgrad nimmt stark ab. Wenn Sie die Paneele regelmäßig (einmal im Jahr und bei Bedarf auch öfter) inspizieren, mit Wasser waschen und Schatten von umliegenden Bäumen entfernen, werden sie lange und effizient funktionieren.
Schutz vor äußeren Einflüssen
Die meisten Solarmodule haben einen Aluminiumrahmen mit einer Dicke von 35 mm, der eine recht gute Steifigkeit und eine hohe Schnee- (5400 Pa) und Windlast (2400 Pa) bietet. Natürlich gibt es Fälle, in denen verschiedene Naturkatastrophen auftreten, aber das sind äußerst seltene Phänomene.
Wählen Sie einen zuverlässigen Lieferanten
Die Haltbarkeit wird hauptsächlich von der Verarbeitungsqualität der Solarzelle, ihrer Versiegelung, der Qualität der Lötung und der Qualität der Siliziumzellen, aus denen das Solarpanel besteht, beeinflusst. Die Installationsbedingungen haben sicherlich einen Einfluss, da ein bei der Installation beschädigtes oder unsachgemäß installiertes Solarpanel vorzeitig ausfallen kann.
Es empfiehlt sich, einen Anbieter zu wählen, der über umfassende Erfahrung in der Umsetzung von Solarenergieprojekten verfügt. Verfügt der Lieferant über ausreichend Fachwissen, Support und eine Garantie, wird es bei ihm keine Schwierigkeiten geben. Es ist viel bequemer, sich an einen lokalen Lieferanten zu wenden, der etwaige Probleme zeitnah lösen kann, als beispielsweise auf eine Antwort auf eine Reklamation zu warten, wenn das Produkt direkt aus China bestellt wurde.
Perspektiven für den Einsatz von Solarmodulen
Erneuerbare Solarenergie ist ein vielversprechendes Gebiet, insbesondere in den südlichen Regionen, wo die Sonne oft scheint und die Sonneneinstrahlung hoch ist.
So werden laut dem jüngsten Jahresbericht der Internationalen Energieagentur (IEA) über die globalen Energieaussichten täglich mehr als 1 Milliarde US-Dollar für die Umsetzung der Solarenergie in verschiedenen Bereichen ausgegeben. Prognosen der IEA zufolge wird der Anteil von Solar- und Windenergie am gesamten weltweiten Energieverbrauch im Jahr 2050 54–72 % betragen. Diese Daten deuten auf erhebliche Wachstumsaussichten für die weltweite Einführung von Solartechnologie hin.
