Temperaturkoeffizient
Prozentuale Änderung von Leistung, Spannung oder Strom eines PV-Moduls je Grad Celsius Abweichung der Zelltemperatur von 25 °C.
Solarzellen verlieren an Wirkungsgrad, wenn sie warm werden, vor allem weil die Bandlücke schrumpft und die Leerlaufspannung sinkt. Datenblätter nennen drei Koeffizienten: für die maximale Leistung (γ, der wichtigste), für die Leerlaufspannung (β) und für den Kurzschlussstrom (α, leicht positiv).
Typische Leistungskoeffizienten γ nach Technologie:
- Multikristallines Silizium: −0,39 bis −0,42 %/°C
- Monokristallines PERC: −0,34 bis −0,37 %/°C
- TOPCon: −0,29 bis −0,32 %/°C
- Heterojunction: −0,24 bis −0,26 %/°C
- CdTe-Dünnschicht: −0,28 bis −0,32 %/°C
Ein Beispiel: An einem Tag mit 35 °C und 1.000 W/m² erreicht ein Modul mit 44 °C NOCT etwa 65 °C. Bei γ = −0,35 %/°C liefert es 14 % weniger als unter STC, ein HJT-Modul mit −0,25 %/°C verliert 10 %. Übers Jahr betragen die thermischen Verluste in gemäßigtem Klima meist 2–4 %, in heißen Wüsten 6–10 %.
Die Montage zählt so viel wie die Zelltechnik: Dachintegrierte Module ohne Hinterlüftung können 15–20 °C heißer werden als frei aufgeständerte Freiflächenmodule. Mit den Spannungskoeffizienten legst du außerdem die Stringlänge für die tiefste zu erwartende Temperatur aus.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- NOCT
Nominal Operating Cell Temperature: die Temperatur, die die Zellen eines PV-Moduls bei 800 W/m², 20 °C Lufttemperatur und 1 m/s Wind auf einem offenen Gestell erreichen.
- Standardtestbedingungen (STC)
Referenzbedingungen für die Leistungsangabe von PV-Modulen: 1.000 W/m² Einstrahlung, 25 °C Zelltemperatur und Sonnenspektrum AM1,5G.
- Heterojunction-Solarzelle (HJT)
Zelle, bei der ein n-dotierter kristalliner Siliziumwafer zwischen hauchdünnen Schichten aus amorphem Silizium liegt; liefert sehr hohe Spannung und hat einen niedrigen Temperaturkoeffizienten.
- Performance Ratio
Verhältnis des tatsächlich erzeugten Wechselstroms zum theoretischen Ertrag aus Einstrahlung in Modulebene und Nennleistung; ein standortunabhängiges Qualitätsmaß für PV-Anlagen.
- String (PV)
Gruppe in Reihe geschalteter PV-Module: Die Spannungen addieren sich, der Strom bleibt der eines einzelnen Moduls.