Solaranlagen Hotspots: Wie sie entstehen und wie Du sie vermeidest

Hotspots werden durch Verschattungen verursacht, können das PV-System beschädigen und die Ausgangsleistung verringern. Wir wollen ihre Entstehung also auf jeden Fall vermeiden.

Damit du deine Solaranlage lange sicher & effektiv betreiben kannst, findest du hier alle wichtigen Infos zu den sogenannten Hotspots.

Die Kurzfassung:

  • Hotspots entstehen hauptsächlich durch Verschattungen oder Verschmutzungen der Solarmodule
  • Der Strom- und Hitzestau kann die Module beschädigen
  • Mit der richtigen Planung, regelmäßiger Reinigung und Bypass-Dioden kannst du die Entstehung vermeiden

Was versteht man unter dem „Hotspot-Effekt“?

Solarmodule sind so konzipiert, dass sie Sonnenlicht absorbieren und in Strom umwandeln. Wenn jedoch auch nur ein kleiner Teil des Moduls beschattet wird, wird der Stromfluss unterbrochen und kann sich in den unbeschatteten Zellen „aufstauen“.

Diese Stromkonzentration führt dazu, dass die Temperatur in diesem Bereich ansteigt und möglicherweise das Zellmaterial beschädigt. Dieses Phänomen ist als „Hotspot-Effekt“ bekannt.

Hotspots treten am ehesten bei Modulen mit sehr dünnen Wafern auf, da diese bei der Herstellung, dem Transport und der Installation anfälliger für Schäden sind. Aber auch dickere Wafer können betroffen sein, wenn es einen Fehler oder Riss gibt, durch den Strom in eine benachbarte Zelle „sickert“.

Um das Entstehen von Hotspots zu verhindern, konstruieren Ingenieure Photovoltaikanlagen mit Bypass-Dioden, die den Stromfluss um schwache oder beschädigte Zellen herum ermöglichen.

Bypass-Dioden sind ein wesentlicher Bestandteil jeder PV-Anlage, und ihre richtige Auswahl und Platzierung kann den Unterschied zwischen einem sicheren, zuverlässigen System und einem brand- oder ausfallgefährdeten System bedeuten.

Ursachen

Hotspots werden durch Schattenwurf verursacht, der durch ein Objekt in der Nähe oder oberhalb des Moduls verursacht werden kann, z. B. durch Bäume, andere Gebäude oder Geräte.

Eine weitere häufige Ursache ist eine Blockade durch Schmutz und Ablagerungen auf der Glasoberfläche, die verhindert, dass Licht durch Reflexion in die Zelle gelangt.

Hot Spots können auch durch Konstruktionsfehler bei bestimmten Arten von Siliziumzellen, den sogenannten multikristallinen oder polykristallinen Zellen, verursacht werden.

Wenn die Hot Spots nicht rechtzeitig entdeckt werden, können sie die benachbarten Zellen erheblich beeinträchtigen und die Solarstromerzeugung beeinträchtigen/beeinträchtigen.

Lassen sich Hotspots mit bloßem Auge erkennen?

Manche Hotspots sind mit bloßem Auge sichtbar, viele aber auch nicht. Die einzige Möglichkeit, sicher zu wissen, ob es einen Hotspot gibt, ist die Thermografie.

Thermografische Aufnahmen von Solarmodulen können gemacht werden, um festzustellen, ob es Hotspots gibt, die behoben werden müssen.

Solarmodulbesitzer sollten daher ihre Module regelmäßig auf Hotspots überprüfen lassen, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.

Tipps, um die Entstehung von Hotspots zu vermeiden

Jetzt, wo wir wissen wie Hotspots entstehen und warum sie gefährlich sind, wollen wir natürlich auch wissen wie wir sie vermeiden können.

Es gibt verschiedene Maßnahmen, um Hotspots zu verhindern und zu vermeiden.

1. Die richtige Auslegung

Um Hotspots zu vermeiden, sollten bei der Planung von Solarmodulen der Winkel der Sonne und der Grad der Verschattung berücksichtigt werden.

Fachleute können dir helfen, die beste Position für deine Module zu finden, um Hotspots zu vermeiden. Außerdem ist es wichtig, die Paneele regelmäßig zu reinigen, um Staub und Ablagerungen zu entfernen, die das Sonnenlicht blockieren und Hotspots verursachen können.

Wenn du diese Vorsichtsmaßnahmen triffst, kannst du sicherstellen, dass deine Solarmodule auch in den kommenden Jahren effizient arbeiten werden.

2. Sorge für ausreichend Belüftung

Hotspots tauchen nicht einfach aus dem Nichts auf. Sie sind immer das Ergebnis eines Wärmestaus, der durch eine Reihe von Faktoren verursacht werden kann.

Wenn du jedoch einen geringen Luftstrom in deinem Solarsystem hast, z. B. durch eine Schutzabdeckung, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass Hotspots entstehen. Ein gutes Solarmodulsystem sorgt immer für eine ausreichende Belüftung und einen guten Luftstrom, um eine Überhitzung der Module zu vermeiden.

Die beste Möglichkeit, Überhitzung zu vermeiden, ist die Installation eines Leistungsoptimierers, der die Stromproduktion automatisch reduziert, wenn die Temperaturen zu hoch ansteigen. So wird sichergestellt, dass das Produktionsniveau aufrechterhalten wird, ohne dass manuelle Kontrollen erforderlich sind.

3. Bypass-Dioden

Bypass-Dioden sind ein wichtiger Teil der Konstruktion eines Solarmoduls. Sie sorgen dafür, dass der Strom um Defekte oder Abschattungen herum fließen kann, damit die Leistung erhalten bleibt.

Ohne Bypass-Dioden können sich Hotspots auf dem Solarmodul bilden, die zu einer geringeren Leistung und schließlich zu Schäden führen. Bypass-Dioden befinden sich in der Regel an den Rändern des Solarmoduls, wo sie für die Wartung oder den Austausch leicht zugänglich sind.

Bypass-Dioden sind zwar kein Allheilmittel für alle Probleme mit Solarmodulen, aber sie können eine wichtige Rolle dabei spielen, zu verhindern, dass sich Hotspots bilden und die Leistung reduziert wird.

4. Regelmäßige Reinigung

Um Hotspots zu vermeiden, ist es wichtig, die Solarmodule regelmäßig zu reinigen. Staub und Ablagerungen können das Sonnenlicht blockieren und Hotspots verursachen.

Tipp

Lies hierzu unseren Beitrag zur Wartung & Pflege deiner PV-Module

Reinige deine Solarmodule daher regelmäßig, um sicherzustellen, dass sie effizient funktionieren.

Fazit

Zusammengefasst gibt es ein paar Dinge, die du tun kannst, um Hotspots in deiner Solaranlage zu vermeiden. Dazu gehören:

1) Berücksichtigung des Sonnenwinkels und der Abschattung bei der Planung deiner Module,

2) Ausreichende Belüftung,

3) Verwendung von Bypass-Dioden und

4) regelmäßige Reinigung deiner Module.

Wenn du diese Tipps befolgst, wird deine Solaranlage jahrelang reibungslos funktionieren!

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Sportbegeisterter Familienvater. Bevor wir dieses Portal ins Leben gerufen haben, war Ich selbst 7 Jahe lang als Solarinstallateur tätig. Ich glaube fest an das Potenzial von Photovoltaikanlagen und hoffe dich in meinen Beiträgen ebenfalls dafür zu begeistern!