Degradation der Photovoltaik Module

Photovoltaikanlagen leisten ihren Beitrag zur Energiewende in Deutschland und funktionieren über Jahrzehnte fast wartungsfrei. Nicht umsonst ist die Zahl der installierten PV-Anlagen in den letzten Jahren geradezu explodiert. Bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit sollte die Alterung der Solarzellen berücksichtigt werden. Denn Photovoltaik-Module unterliegen der sogenannten Degradation, durch die die produzierte Leistung von Jahr zu Jahr abnimmt.

Auch Solarmodule altern und liefern von Jahr zu Jahr weniger Leistung. Zwar hält sich diese Degradation in Grenzen, doch sollte sie auf jeden Fall bei der Ertragsplanung berücksichtigt werden. Laut Definition versteht man unter der Degradation die Alterung der Solarzellen selbst, also die Minderung ihres Wirkungsgrades. Andere altersbedingte Einflüsse, wie zum Beispiel Verschmutzung oder Vergilbung der Glasflächen bleiben bei der Degradation unberücksichtigt. Die Ursachen für die Alterung der Solarzelle selbst sind auf komplizierte physikalische Effekte in den Zellen zurückzuführen und unterscheiden sich je nach Zellenart. Einfach erklärt kann man sagen, dass durch Photoreaktionen der Siliziumzellen neue Verbindungen mit anderen Stoffen entstehen können, die die Leistung der Zelle mindern.

Bei der Degradation muss man zwischen kristallinen und amorphen (Dünnschicht-) Zellen unterscheiden.

• Die Leistungsminderung der kristallinen Photovoltaik-Module beträgt über einen Zeitraum von 20 bis 25 Jahren etwa 10 bis maximal 15 Prozent und ist gleichmäßig linear ansteigend.
• Dünnschichtmodule verhalten sich völlig anders. Diese können im ersten Jahr eine Degradation von bis zu 25 Prozent aufweisen, altern aber in den folgenden Jahren kaum noch.

Die Degradation sollte auf jeden Fall in der Wirtschaftlichkeitsberechnung berücksichtigt werden. Bei kristallinen Zellen sollte pro Jahr ein geringerer Ertrag von ca. 0,5 Prozent angesetzt werden. Über 20 Jahre gerechnet sind dies realistische zehn Prozent Leistungsminderung. Bei amorphen Anlagen müssen nur für das erste Jahr höhere Erträge angesetzt werden, für die nächsten Jahre bleiben sie gleich. Da die Hersteller die Degradation des ersten Jahres bereits in den Leistungsdaten der Module berücksichtigt haben, berechnet man einfach für das erste Jahr einen höheren Ertrag von 10 bis 20 Prozent und belässt die weiteren Jahre mit den angegebenen Werten des Herstellers.

Fast alle Modulhersteller geben Leistungsgarantien auf ihre Solarmodule. So ist es zum Beispiel bei kristallinen Modulen üblich, nach 20 Jahren noch 80 Prozent der Leistung zu garantieren. Die Degradation wird damit abgedeckt. Bei amorphen Solarzellen gehen die Hersteller gleich von dem verringerten Ertrag nach der ersten starken Degradation aus und geben Leistungsgarantien, die sich auf diesen Wert beziehen. Haben Module höhere Leistungsverluste als die theoretische Degradation, leisten die Hersteller Ersatz.