Langlebigkeit von Photovoltaik-Paneelen: Wie langlebig sind Photovoltaik-Module?

Von Hagelstürmen bis hin zu Überschwemmungen – extreme Wetterereignisse werden auf der ganzen Welt immer häufiger. Daher müssen Solarunternehmen bestimmte Vorkehrungen treffen, um Photovoltaikanlagen zu schützen und die Haltbarkeit von Solarmodulen bei extremen Wetterbedingungen zu gewährleisten.

“Wir haben die Wahl, Photovoltaikanlagen zu bauen, die auch dann noch zuverlässig Strom liefern, wenn extreme Wetterbedingungen das Netz beschädigen”, sagte Dirk Jordan, leitender Ingenieur für Zuverlässigkeit beim National Renewable Energy Laboratory (NREL). “Zertifizierungen, einschließlich der Ausbildung und der Anwendung regionaler Best Practices für extreme Wetterbedingungen, werden sich in Form von Stromeinsparungen auszahlen.”

Zur Nachhaltigkeit von Solarmodulen gehören Witterungsbeständigkeit, mechanische Festigkeit, Langlebigkeit der Anlagen, Zuverlässigkeit, Beständigkeit gegen Degradation, Garantien für die Anlagen und Zertifizierungen. Lassen Sie uns dieses wichtige Thema besprechen, damit Sie Ihre Kunden besser bedienen können.

Arten von Solarmodulen.

Es gibt viele Arten von Photovoltaikmodulen, die in privaten und gewerblichen Solarenergieprojekten verwendet werden.

Monokristalline Solarmodule werden aus einem einzigen Kristall, in der Regel Silizium, hergestellt und haben ein schwarzes Aussehen. Sie sind in der Regel effiziente Module, können aber teurer sein. Monokristalline Module sind im Allgemeinen für ihre höhere Effizienz und längere Lebensdauer im Vergleich zu polykristallinen Modulen bekannt. Diese höhere Lebensdauer wird auf die strukturelle Einheitlichkeit des monokristallinen Siliziums zurückgeführt, die im Laufe der Zeit zu einer besseren Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen und Degradation führt.

Polykristalline Solarmodule bestehen aus mehreren Siliziumkristallen und haben ein blau geflecktes Aussehen. Sie sind in der Regel weniger effizient und langlebig als monokristalline Module, dafür aber oft kostengünstiger.

Dünnschicht-Solarmodule verwenden ein anderes Herstellungsverfahren, bei dem Schichten von Halbleitermaterial auf ein Substrat wie Glas oder Metall aufgebracht werden. Sie können flexibel und leicht sowie transparent oder lichtdurchlässig sein. Dünnschicht-Paneele sind in der Regel weniger effizient als kristalline Paneele, funktionieren aber besser bei schwachem Licht und hohen Temperaturen. Obwohl Dünnschichtmodule ihre Vorteile haben, haben sie im Allgemeinen eine kürzere Lebensdauer und eine geringere Haltbarkeit als monokristalline Module.

Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) ist so konzipiert, dass sie nahtlos in Baumaterialien wie Solardachziegel oder transparente Solarfenster integriert werden kann. Sie dienen sowohl der Erzeugung erneuerbarer Energie als auch als strukturelles Element des Gebäudes. Die Haltbarkeit von BIPV variiert je nach Material und Anwendung erheblich.

Woraus bestehen die Photovoltaikmodule?

Photovoltaik-Module sind so konzipiert, dass sie extremen Wetterbedingungen wie Hagel, Wind und Schneelasten standhalten. Zahlreiche Komponenten tragen dazu bei, die Lebensdauer der Solarzellen vor Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Wind, strukturellen Schäden und anderen wetterbedingten Gefahren zu schützen, die ihre Lebensdauer verkürzen können.

Solarmodule bestehen in der Regel aus den folgenden Komponenten:

• DiePhotovoltaikzellen bestehen aus Halbleitermaterial, das Sonnenlicht in Strom umwandelt.
• DieVerkapselung schützt die empfindlichen Solarzellen vor Umwelteinflüssen und verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in das Modul.
• Die untere Schicht bietet elektrische Isolierung und Schutz vor Feuchtigkeit und UV-Strahlung.
• DerRahmen besteht häufig aus Aluminium oder Stahl und bietet strukturelle Unterstützung. Er schützt die Komponenten vor mechanischer Beanspruchung und trägt dazu bei, die Paneele sicher am Gestellsystem zu befestigen.
• Die Glasabdeckung besteht aus gehärtetem Glas auf der Vorderseite des Paneels, um es vor Witterungseinflüssen und Verschmutzungen zu schützen.

Viele dieser Materialien und Konstruktionsmerkmale erhöhen die Haltbarkeit der Solarmodule und ihre Fähigkeit, extremen Wetterbedingungen zu widerstehen. Die Verkapselung, die Rückschicht und die Glasabdeckung schützen die internen Komponenten vor Feuchtigkeit und UV-Strahlung, die im Laufe der Zeit Schäden verursachen können. Der Rahmen sorgt für strukturelle Integrität, während die gehärtete Glasabdeckung Widerstand gegen Hagel, Wind und andere wetterbedingte Gefahren bietet.

Langlebigkeit und Leistung von Photovoltaikmodulen bei heißem Wetter.

Wenn die Temperaturen steigen, nimmt die Effizienz von Solarmodulen tendenziell ab, was zu einer geringeren Solarenergieproduktion führt. Die Abnahme des Wirkungsgrads mit steigender Temperatur ist in erster Linie auf das Verhalten der Halbleitermaterialien in den Photovoltaikzellen zurückzuführen, was sich sowohl auf die kurzfristige Stromproduktion als auch auf die langfristige Haltbarkeit der Solarmodule auswirken kann.

Der Temperaturkoeffizient wird verwendet, um diese Beziehung zu quantifizieren und verwendet normalerweise 25° C als Referenztemperatur. Er gibt den prozentualen Rückgang der Leistung der Solarmodule für jedes Grad Celsius an, um das die Temperatur über 25°C steigt.

Der Temperaturkoeffizient liegt in der Regel zwischen -0,2 % und -0,5 % pro Grad Celsius, variiert aber je nach Art des Solarmoduls und der Qualität des Moduls. Dünnschicht-Solarmodule haben in der Regel einen niedrigeren Temperaturkoeffizienten als monokristalline und polykristalline Solarmodule, so dass sie bei heißem Wetter gut funktionieren. Ebenso schneiden monokristalline Solarmodule im Allgemeinen bei heißem Wetter besser ab als polykristalline Module.

Wenn die Solarmodule über längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt sind, kann dies zu einer Verschlechterung der verwendeten Materialien führen und die Lebensdauer der Module verkürzen. Erhöhte Temperaturen können zu thermischen Spannungen führen, die eine Ausdehnung und Kontraktion der verschiedenen Komponenten des Panels bewirken, wodurch Lötstellen und andere empfindliche Teile geschwächt werden können. Im Laufe der Zeit können solche Temperaturschwankungen zur Zersetzung von Solarzellen und anderen Materialien beitragen, was sich letztlich auf die langfristige Leistung und Haltbarkeit von Solarmodulen auswirkt.

Langlebigkeit von Solarmodulen unter extremen Bedingungen.

Solarmodule sind so konzipiert, dass sie einer Vielzahl von Wetterbedingungen standhalten und auch unter extremen Bedingungen gut funktionieren. Einige Faktoren wie Schmutz, starker Regen, Schnee, Wirbelstürme und andere raue Wetterbedingungen können jedoch die Leistung von Solarmodulen beeinträchtigen. Eine ordnungsgemäße Planung, Installation und Wartung kann dazu beitragen, diese Auswirkungen abzuschwächen. Informationen zur modellspezifischen Leistung finden Sie auf der PVEL-Zuverlässigkeitsskala für Photovoltaik-Module.

Verschmutzte Photovoltaikmodule.

Die Ansammlung von Staub, Schmutz oder anderen Partikeln auf der Oberfläche von Solarmodulen kann die Menge des Sonnenlichts, das die Solarzellen erreicht, verringern. In trockenen, staubigen Klimazonen oder in der Nähe von Industrieanlagen ist die Verschmutzung möglicherweise deutlicher. Bei verschmutzten Solarmodulen ist es sogar wahrscheinlicher, dass sich Hot Spots bilden, ein häufiger Defekt bei Photovoltaik-Modulen, der ihre langfristige Haltbarkeit beeinträchtigen kann.

Um das Problem von verschmutzten Photovoltaikmodulen zu lösen, die ihre Langlebigkeit beeinträchtigen, ist eine regelmäßige Reinigung und Wartung unerlässlich. Eine geplante Reinigungsroutine kann die Oberfläche der Module effektiv von Schmutz und Ablagerungen befreien, so dass sie mit maximaler Effizienz arbeiten können. Die Verwendung geeigneter Reinigungstechniken und -geräte, wie weiche Bürsten und nicht scheuernde Reinigungslösungen, kann dazu beitragen, Schäden an den Platten zu vermeiden und gleichzeitig den Schmutz effektiv zu entfernen. Der Schlüssel zur Langlebigkeit von Solarmodulen liegt jedoch darin, sie sicher zu reinigen und Kratzer auf der Oberfläche zu vermeiden.

Regen.

Obwohl Regenwolken die Erzeugung von Solarstrom verringern, indem sie das Sonnenlicht verdunkeln, kann sich Regen auch positiv auf die Leistung von Solarmodulen auswirken. Regenwasser hilft, Staub und Schmutz abzuwaschen, was die Leistung der Solarmodule verbessert. Solarwechselrichter können empfindlich auf Blitzschlag reagieren. Daher sollten Überspannungsschutzgeräte verwendet und nach Möglichkeit abgeschirmt werden, um die Langlebigkeit des Solarsystems zu gewährleisten.

Schnee auf Photovoltaik-Modulen.

Die Ansammlung von Schnee auf Solarmodulen stellt eine Herausforderung dar, da er die Oberfläche bedeckt und die Menge des Sonnenlichts, das die Zellen erreicht, verringert. In Regionen mit starkem Schneefall werden die Solarmodule oft schräg angebracht, damit der Schnee abrutschen kann. Darüber hinaus sind Photovoltaikmodule so konstruiert, dass sie langlebig sind und den Schneelasten gemäß den örtlichen Bauvorschriften und Normen standhalten.

In einigen Fällen kann es notwendig sein, den Schnee regelmäßig zu entfernen, um die optimale Leistung wiederherzustellen. Achten Sie jedoch darauf, die Module nicht zu zerkratzen, da dies die Haltbarkeit der Solarmodule beeinträchtigen kann. Verwenden Sie eine weiche Bürste oder ein Schneeräumgerät, das speziell für Solarmodule entwickelt wurde, um den Schnee sicher zu entfernen. Darüber hinaus sind angemessene Vorsichtsmaßnahmen auf dem Dach von entscheidender Bedeutung, insbesondere wenn die Oberfläche vereist ist.

Wirbelstürme und Solarmodule bei starkem Wind.

Solarmodule sind so konstruiert, dass sie hohen Windgeschwindigkeiten standhalten und werden in der Regel nach internationalen Normen wie der Norm IEC 61215 getestet. Diese Norm bewertet die mechanische Festigkeit von Photovoltaikmodulen, indem sie simulierten Windbedingungen ausgesetzt werden. Paneele, die diesem Standard entsprechen, sind so konzipiert, dass sie Schäden durch Hurrikane und andere starke Winde standhalten.

Genehmigungen für Photovoltaikanlagen in windigen Klimazonen können die Anforderungen der IEC 61215 erfüllen. Diese Anforderungen sollen die Haltbarkeit und Leistung von Solarmodulen unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen, einschließlich windigem Klima, sicherstellen. Die spezifischen Genehmigungsanforderungen können jedoch je nach lokalen Vorschriften und der Stärke der Windverhältnisse in einem bestimmten Gebiet variieren.

Überschwemmungsgefährdete Gebiete und die Haltbarkeit von Photovoltaik-Modulen.

Die korrekte Verlegung der Kabel und die elektrische Installation sind entscheidend für die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Solarmodulsystemen in überschwemmungsgefährdeten Gebieten. Elektrische Komponenten und Anschlüsse können wasserdicht gestaltet oder in wetterfesten Gehäusen untergebracht werden. Die Verlegung der Kabel wird sorgfältig geplant, um überschwemmungsgefährdete Gebiete zu vermeiden, und bei Bedarf können zusätzliche Maßnahmen wie eine erhöhte Montage oder Hochwasserschutzwände ergriffen werden. Es ist wichtig, dass Sie bei der Installation von Solarmodulen in überschwemmungsgefährdeten Gebieten die örtlichen Bauvorschriften befolgen, um Langlebigkeit und sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Inspektion der Module nach einem Wetterereignis.

Nach einem Unwetter sollten Solarinstallateure eine gründliche Inspektion der Systeme auf mögliche Schäden und Probleme mit der Langlebigkeit der Solarmodule durchführen. Hier sind die wichtigsten Schritte:

• Sorgen Sie für die persönliche Sicherheit: Bevor Sie mit der Inspektion beginnen, sollten Sie nach umgestürzten Stromleitungen oder anderen gefährlichen Bedingungen suchen. Benachrichtigen Sie die zuständigen Behörden und befolgen Sie die entsprechenden Sicherheitsprotokolle.
• Visuelle Inspektion der Fotovoltaikmodule: Bitte überprüfen Sie die Photovoltaikmodule visuell auf sichtbare Anzeichen von Schäden, wie Risse, zerbrochenes Glas oder lose Verbindungen. Vergewissern Sie sich, dass keine Fremdkörper, wie z.B. herabgefallene Äste, mit den Modulen in Berührung gekommen sind. Prüfen Sie außerdem den Rahmen der Module auf Anzeichen von Verbiegungen oder Verformungen.
• Schalten Siedie Solaranlage aus: Wenn Anzeichen von Schäden sichtbar sind, schalten Sie die gesamte Solaranlage aus, um eine elektrische Gefährdung zu vermeiden.
• Erdungund Verkabelung: Überprüfen Sie das Erdungssystem und die Kabelverbindungen auf lose, korrodierte oder beschädigte Verbindungen.
• Montage und Gestell der Solarmodule: Überprüfen Sie das Montagesystem und das Gestell auf Anzeichen von Bewegung, Beschädigung oder Fehlausrichtung. Suchen Sie nach losen oder fehlenden Schrauben, Halterungen oder anderen Komponenten und überprüfen Sie, ob die Module noch sicher auf dem Dach oder der Montagekonstruktion befestigt sind.
• Elektrische Tests: Wenn eine Sichtprüfung keine sichtbaren Schäden ergibt, sind möglicherweise elektrische Tests erforderlich. Bitte messen Sie die Spannungs- und Stromabgabe der Paneele, um sicherzustellen, dass sie innerhalb des erwarteten Bereichs liegen. Jede signifikante Abweichung kann auf versteckte Schäden hinweisen.

Häufig gestellte Fragen zur Haltbarkeit von Photovoltaikmodulen.

Hier finden Sie einige der am häufigsten gestellten Fragen zu Solarmodulen unter extremen Wetterbedingungen.

Gibt es Garantien für Solarmodule, die Schäden abdecken, die durch extreme Wetterbedingungen verursacht werden?

Garantien für Solarmodule beziehen sich in der Regel auf Herstellungsfehler und Leistungsgarantien und nicht auf Wetterschäden, da diese von externen Faktoren abhängen, auf die der Hersteller keinen Einfluss hat. Die Garantiebedingungen können jedoch von Hersteller zu Hersteller variieren. Daher ist es wichtig, dass Sie sich in der Garantieerklärung des jeweiligen Solarmodulherstellers genau informieren.

Versicherungspolicen für Hausbesitzer bieten oft eine Deckung gegen Wetterschäden an Solarmodulen als Teil ihres Eigentumsschutzes. Bitte raten Sie Ihren Kunden, sich bei ihrer Versicherung zu erkundigen, ob Solarmodule durch ihre Police abgedeckt sind.

Welche Photovoltaik-Module sind in heißen Klimazonen am haltbarsten?

Die besten Solarmodule für heiße Klimazonen haben in der Regel einen niedrigen Temperaturkoeffizienten, um die Leistung zu erhalten. Monokristalline Paneele haben eine monokristalline Struktur, die im Vergleich zur multikristallinen Struktur polykristalliner Paneele eine bessere Hitzetoleranz und Gesamtleistung in heißen Klimazonen ermöglicht. Dünnschichtpaneele und Dual-Surface-Paneele sind ebenfalls für hohe Temperaturen geeignet. Bitte wählen Sie Paneele mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten für eine optimale Leistung in heißen Klimazonen.

Sind die Photovoltaikmodule wetterfest?

Solarmodule sind so konzipiert, dass sie wetterfest sind und einer Vielzahl von Wetterbedingungen standhalten, einschließlich Regen, Schnee, Hagel und starkem Wind. Die Hersteller von Solarmodulen verwenden Materialien wie gehärtetes Glas und robuste Rahmen, um die Solarzellen vor Schäden zu schützen. Eine ordnungsgemäße Installation ist jedoch der Schlüssel, um sicherzustellen, dass sie wetterfest sind und sich für den Einsatz in einer Vielzahl von Klimazonen und Umgebungen eignen.

Kann die Wartung von Photovoltaikanlagen die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen verlängern?

Ja, Ihre Kunden können verschiedene Maßnahmen ergreifen, um Witterungsschäden zu vermeiden. Je nach Dach und Hauseigentümer müssen Sie möglicherweise einen Fachmann beauftragen, um einige dieser Aufgaben sicher auszuführen.

• Bitte überprüfen Sie die Solarmodule, das Gestellsystem und die dazugehörige Verkabelung visuell auf Anzeichen von physischen Schäden wie Risse, Abplatzungen, lose Verbindungen oder freiliegende Kabel.
• Entfernen Sie bitte alle Ablagerungen wie Blätter, Äste oder Schmutz von der Oberfläche der Solarmodule. Die Ansammlung von Ablagerungen kann die Leistung der Paneele verringern und sie schließlich beschädigen, wenn sie unbeaufsichtigt bleibt.
• Bitte beschneiden Sie Bäume in der Nähe der Solarmodule, da herabfallende Äste oder übermäßiger Schatten von Bäumen die Leistung des Solarsystems beeinträchtigen und bei schlechtem Wetter möglicherweise Schäden verursachen können.
• Bitte überprüfen Sie das Dach und das Montagesystem auf Anzeichen von Schäden, wie lose oder korrodierte Schindeln, sich verschlechternde Abdeckungen oder lockere Befestigungen, wenn es für die Hausbesitzer sicher ist, dies zu tun. Alle Probleme sollten sofort behoben werden, um Dachlecks oder strukturelle Schäden zu vermeiden.
• Überwachen Sie die Anlagenleistung mit einem Solarüberwachungssystem und kontrollieren Sie die Wechselrichterwerte auf unerklärliche Leistungsabfälle. Bitte stellen Sie sicher, dass Ihre Kunden die erforderlichen Anmeldedaten haben, um ihre Produktionsdaten zu überwachen.

Gibt es Daten zu Haltbarkeitstests für Photovoltaikmodule?

Die PVEL Solar Module Scorecard ist eine seriöse Quelle, die die Haltbarkeit von Solarmodulen sowie andere Leistungsindikatoren bewertet. Sie enthält in der Regel Daten zu Zuverlässigkeit, Leistung und anderen wichtigen Aspekten von Solarmodulen, die auf umfangreichen Tests beruhen.

Wie viel Wind können Photovoltaikmodule aushalten?

Photovoltaikanlagen sollten für die Windgeschwindigkeiten ausgelegt sein, die für den Standort typisch sind, an dem sie installiert werden. Standard-Solarmodule können in der Regel Windgeschwindigkeiten zwischen 145 und 193 Stundenkilometern standhalten. Die spezifischen Werte von Solarmodulen können jedoch je nach Hersteller und Installationsrichtlinien variieren. Darüber hinaus spielen die korrekte Installation und Montage von Solarmodulen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit der Module unter windigen Bedingungen.

Wie langlebig sind Photovoltaikmodule?

Solarmodule sind in der Regel langlebig und für eine langfristige Nutzung ausgelegt. Die Glashülle bietet Schutz vor Umwelteinflüssen und die Einkapselungsmaterialien schützen die empfindlichen Photovoltaikzellen. Die untere Schicht dient als zusätzliche Schutzschicht. Ordnungsgemäß hergestellte Solarmodule können rauen Witterungsbedingungen, Temperaturschwankungen und UV-Bestrahlung standhalten.

Wie lange halten Photovoltaikmodule?

Solarmodule haben in der Regel eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren oder mehr. Die meisten Solarmodule produzieren jedoch auch nach 30 Jahren noch Strom, wenn auch aufgrund des altersbedingten Abbaus in geringerem Umfang. Einige Modelle von Solarmodulen bauen schneller ab als andere. Informationen zur Abbaugeschwindigkeit entnehmen Sie bitte der Leistungsgarantie.

Photovoltaik-Module sind langlebig und können extremen Wetterbedingungen standhalten.

Photovoltaik-Module sind nicht nur so konzipiert, dass sie extremen Wetterbedingungen standhalten, sondern Solarbatterien können sogar durch solche Ereignisse verursachte Stromausfälle abmildern. So wurden zum Beispiel in Puerto Rico nach dem Hurrikan Maria Zehntausende von PV-Solaranlagen installiert. Es gibt bewährte Praktiken, die Photovoltaik-Installateure und Hauseigentümer befolgen sollten, um zu verhindern, dass extreme Wetterbedingungen Photovoltaikanlagen beschädigen.

Das richtige Design von Photovoltaikanlagen fördert die Haltbarkeit bei extremen Wetterbedingungen durch Merkmale wie robuste Montagesysteme, wetterfeste Materialien, verstärkte Strukturen und fortschrittliche Überwachungssysteme, die potenzielle Probleme erkennen und entschärfen können. Diese Konstruktionselemente stellen sicher, dass die Solaranlagen rauen Bedingungen standhalten und ihre optimale Leistung über lange Zeiträume hinweg beibehalten können.