LeTID-Norm

In den letzten Jahren wurde gezeigt, dass Lichteinstrahlung bei erhöhten Temperaturen zu einem signifikanten Leistungsverlust von Solarzellen führen kann (LETID; Light and elevated Temperature Induced Degradation). Dieser Effekt wird verstärkt an fortschrittlichen Zelldesigns wie PERC-Solarzellen und -modulen beobachtet. LETID gehört zur Gruppe der Licht-induzierten Degradationstypen, bei denen das Einwirken von Licht zu einer Abnahme der Effizienz von Solarzellen führt. Sie tritt zusätzlich zu den bisher bekannten Degradationsmechanismen auf und ist nach bisherigem Stand der Technik nur eingeschränkt vorhersagbar.

Bisher gab es kein standardisiertes Verfahren, um diesen Effizienzverlust von Solarzellen und Modulen durch Licht-induzierte Degradation (LID) zu messen. Die aktuell genutzten Testverfahren variieren deutlich hinsichtlich Art der Ladungsträgerinjektion, Injektionsstärke und Betriebszustand. Die Auswirkungen durch erhöhte Temperaturen bleiben häufig unberücksichtigt.

Ziel des Projektes LeTID-Norm war es, ein einheitliches Verfahren zur LETID/LID-Prüfung und Konditionierung für verschiedene Solarzellen und -module entlang der Wertschöpfungskette zu entwickeln. Außerdem wurde der Degradationsmechanismus untersucht und darauf aufbauend ein integriertes Qualitätsmanagement-Konzepts zur LETID/LID-Vermeidung erarbeitet. Darüber hinaus wurde geprüft, wie die Verfahren auf LID-Testgeräten implementiert werden können.

Das im Projekt entwickelte Prüfverfahren wird nun in der VDE Anwendungsregel VDE-AR-E 2126-4-100 Anforderungen an die Durchführung und Bewertung einer Prüfung für Licht- und Temperatur-induzierte Degradation (LETID) von Photovoltaik-Zellen und -Modulen veröffentlicht.

Aus Sicht der Prozessentwicklung ist es von entscheidender Bedeutung, LETID von anderen bekannten Degradationstypen zu unterscheiden. Dies wird im Verfahren, das in der VDE Anwendungsregel beschrieben wird, entsprechend berücksichtigt. Der Anhang der VDE Anwendungsregel gibt außerdem einen Überblick über die derzeit bekannten Einflussfaktoren von LETID und liefert ein Modell für den Degradationsmechanismus.

Das LETID-Prüfverfahren wurde international beim IEC/TC 82 “Solar photovoltaic energy systems“ eingebracht. Im Gegensatz zur VDE Anwendungsregel behandelt der Entwurf mit dem Titel IEC 63342 ED1: Light and elevated temperature induced degradation (LETID) test for c-Si Photovoltaic (PV) modules: Detection jedoch ausschließlich Tests auf Modulebene, da diese für die Anwenderseite besonders relevant sind. Tests auf Zellebene sind wiederum für die Prozessüberwachung beim Hersteller von entscheidender Bedeutung.