Bei LeTID (light elevated and temperature induced degradation) handelt es sich um einen Degradationseffekt auf Zellebene. Das ganze ähnelt doch sehr den beiden bekannten Degradationsproblemen PID und TCO Korrossion, die wir uns schonmal näher angesehen haben, oder?
PID: PID - immer noch ein Thema?
TCO: TCO Korrosion bei Dünnschichtmodulen
Die Auswirkung ist tatsächlich ähnlich, denn auch beim LeTID Effekt vermindert sich die Leistung der Module. Tatsächlich handelt es sich beim LeTID aber um eine recht neue Art der Degradation und es hat auch einen anderen technischen Hintergrund als die beiden bekannten Effekte.
Warum wir vorhin von neuen Technologien gesprochen haben? LeTID tritt größtenteils bei Modulen mit PERC Technologie auf. PERC steht für Passivated Emitter and Rear Cell. Es handelt sich dabei um eine Rückseitenpassivierung, die in vielen neuen Hochleistungsmodulen eingesetzt wird. Es wird dafür gesorgt, dass Licht, dass bis zur Rückseite dringt wieder in die Zelle reflektiert wird. So kann noch mehr Licht aufgenommen werden und die Module werden noch effizienter. Genau hier hat man aber vermehrt LeTID feststellen können. Es betrifft allerdings nicht ausschließlich Module mit PERC Technologie. Auch bei polykristallinen Modulen konnte der Effekt festgestellt werden.
Was passiert am Modul bei LeTID?
Wie auch bei anderen Phänomen der Degradation beeinflusst LeTID das PV Modul auf Zellebene. In zahlreichen Tests wurde festgestellt, dass hohe Temperaturen und starke Einstrahlung diesen Effekt begünstigen. Durch die direkte Sonneneinstrahlung nimmt ein PV Module im Betrieb die Wärme sehr gut auf. Auch unter 20°C Umgebungstemperatur haben Module schnell mal eine Temperatur von 45°C oder noch mehr. Diese nominale Betriebstemperatur findet man auch oft im Datenblatt unter dem Namen NMOT (Nominal Module Operating Temperature). Wenn die Umgebungstemperatur dementsprechend noch höher ist, können Module auch Temperaturen jenseits von 50°C erreichen. Genau unter diesen Bedingungen konnte die LeTID Degradation auch am stärksten festgestellt werden. Das ist bei PERC Modulen vor allem darauf zurückzuführen, dass bei den hohen Temperaturen überschüssige Ladungsträger an der Rückseitenpassivierung des Moduls freigesetzt werden. Das führt wiederum zum Leistungsverlust der Module.
Was das nun genau für die Performance der Module bedeutet ist schwierig zu sagen. Zum einen wirkt sich das Problem nicht bei allen Modulen gleich aus, da dies stark von den äußeren Verhältnissen abhängt. Zudem ist das Phänomen auch noch nicht so alt, weshalb es noch nicht so viele Langzeittests dazu gibt. Es konnten aber sowohl im Feld also auch in Testlabors bereits Leistungsminderungen von bis zu 10% festgestellt werden.
Nach fortgeschrittenen Degradation beginnt aber auch wieder ein Regenerationsprozess der Module. Das bedeutet der Effekt ist reversibel und die Leistungsminderung kann wieder zurückgewonnen werden. Die dafür benötigte Zeit lässt aber wieder Fragen offen.
Geschützt vor LeTID durch Prüfzertifikat?
Da das Problem zunehmend Aufmerksamkeit bekommt, liegt es natürlich auch im Interesse der Hersteller schnell Lösungen zu finden. Auch wenn es uns noch nicht allzu lange beschäftigt, können wir dazu allmählich immer mehr Studien dazu finden. Dazu reicht es meist einfach mal nach LeTID-Tests im Netz zu suchen. Ob die Probleme aber auch rasch und nachhaltig gelöst werden können, ist die andere Frage. Die Dunkelziffer der Module im Feld, die etwa vom altbekannten PID betroffen sind, ist wohl auch ein Vielfaches der bekannten Fälle. Jedenfalls wurde das LeTID Thema aber bereits in offizielle Normen integriert um eine entsprechende Qualität und Sicherheit davor zu gewährleisten.
Aus diesem Grund wurde das Prüfzertifikat IEC 61215 um einen LeTID Test ergänzt. Dabei dürfen die Module nicht mehr als 5% Leistungsabfall aufweisen.
Dazu habe ich uns einen Ausschnitt eines offiziellen Prüfzertifikats von IEC CD 61215-1: Ed.2.0 rausgesucht.
Der maximal zulässige Leistungsverlust lt. Prüfzertifikat beträgt 5%. In diesem Fall beträgt der tatsächliche Leistungsverlust max. 1,81%.
Wir sehen also, auch trotz zusätzlicher Norm sind wir nicht zu 100% vor LeTID geschützt. Aber es versichert uns jedenfalls, dass die Module dahingehend geprüft wurden und größere Probleme und Leistungsverluste durch LeTID aus bleiben sollten.
Sollten wir deswegen lieber auf Module mit PERC verzichten? Meiner Meinung nach hat sich diese Technologie aus Performance-Sicht eigentlich gut bewährt. Der Wirkungsgrad kann nochmal erhöht werden und für uns bedeutet das natürlich auch mehr Ertrag. Starke Leistungsverluste durch die Degradation würde natürlich wieder das Gegenteil bedeuten. Daher denke ich, dass es auch wichtig ist darauf zu achten, dass die Module entsprechend getestet wurden und diese auch der Prüfnorm entsprechen. Oft sind die Module aber kaum betroffen und der Einfluss ist in der Praxis unter Normalbedingungen vernachlässigter. Es gibt also weiterhin auch sehr gute PERC Module, die bedenkenlos verwendet werden können. Wie erwähnt kann es auch gewöhnliche kristalline Module ohne PERC treffen. Vor allem mit PERC macht es aber auf jeden Fall Sinn sich mal schlau zu machen ob es dazu schon Erfahrungen gibt.
