Hot-Spot-Effekt in Photovoltaikmodulen: Ursachen, Auswirkungen und Präventionsmaßnahmen

Unter dem Hot-Spot-Effekt bei Photovoltaikmodulen versteht man das Phänomen, dass unter bestimmten Bedingungen ein verschatteter oder defekter Bereich in einem in Reihe geschalteten Zweig einer Anlage entstehtPhotovoltaikmodulIm stromerzeugenden Zustand fungiert es als Last, verbraucht die von anderen Bereichen erzeugte Energie und führt zu örtlicher Überhitzung.

Die Hauptfaktoren, die zum Hot-Spot-Effekt beitragen, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Blockierung: Wenn eine Solarzelle in einem Photovoltaikmodul durch Schatten, Staub oder andere Gegenstände blockiert wird und sie nicht wie andere normale Zellen Strom erzeugen kann, werden die blockierten Zellen in der Reihenschaltung zu einem Widerstand. Dieser Widerstand verbraucht die von den anderen normalen Zellen erzeugte elektrische Energie, was zu einer Erwärmung und zur Bildung von Hot Spots führt.

Probleme mit der Zellqualität: Wenn es Qualitätsprobleme mit den Zellen gibt, wie z. B. übermäßiger Dunkelstrom, nicht übereinstimmende Innenwiderstände, Lötprobleme mit Gitterlinien oder Defekte innerhalb der Zellen selbst (wie Blasen, Delaminierung, interne Verbindungsfehler usw.), auch diese können zur Bildung von Hot Spots führen. Solche Qualitätsprobleme können den normalen Betrieb der Zellen beeinträchtigen und sie daran hindern, Licht effektiv in Elektrizität umzuwandeln, und sie werden zu Widerständen, die Energie von anderen Zellen verbrauchen.

Inkonsistente elektrische Eigenschaften: Wenn die elektrischen Eigenschaften der Zellen in einem Photovoltaikmodul inkonsistent sind, kann dies ebenfalls zu Hot Spots führen. Wenn in einer Reihenschaltung die elektrischen Eigenschaften einiger Zellen nicht mit denen anderer Zellen übereinstimmen, verbrauchen sie im Betrieb möglicherweise mehr elektrische Energie, erzeugen mehr Wärme und bilden so Hot Spots.

Der Hot-Spot-Effekt beeinflusst die Leistung und Lebensdauer von Photovoltaikmodulen erheblich. Dies verringert nicht nur die Effizienz der Stromerzeugung der Module, sondern beschleunigt auch den Alterungsprozess und erhöht das Risiko eines Modulausfalls. Im Extremfall kann die Temperatur im Hot-Spot-Bereich mehrere hundert Grad Celsius erreichen und möglicherweise Brände verursachen.

Um die Auswirkungen des Hot-Spot-Effekts zu reduzieren, können folgende Maßnahmen ergriffen werden:

Optimieren Sie das Moduldesign, um die Wärmeableitungsleistung zu verbessern und die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Hotspots zu verringern.

Verbessern Sie die Modulwartung und -verwaltung durch regelmäßige Inspektion und Reinigung von Photovoltaikmodulen, um potenzielle Hotspot-Probleme umgehend zu erkennen und zu beheben.

Nutzen Sie fortschrittliche Technologien zur Hot-Spot-Verhinderung, wie z. B. intelligente Temperaturkontrollsysteme und automatische Wärmeableitungstechnologien, um das Risiko der Bildung von Hot-Spots zu minimierenPhotovoltaikmodule.