Zonnepanelen verliezen in de loop van de tijd vermogen - een natuurlijk proces dat bekend staat als degradatie. Maar wat zit er precies achter en welke factoren versnellen dit effect? In dit artikel leest u hoe de verschillende soorten degradatie van elkaar verschillen en hoe deze kunnen worden voorkomen.

Degradatie is het proces dat de prestaties van zonnepanelen na verloop van tijd vermindert. Degradatie verschilt van andere beperkende factoren zoals schaduw doordat het een permanente verandering van de PV-modules is. Externe invloeden kunnen het degradatieproces versterken. De volgende soorten degradatie worden onderscheiden:

• Lichtgeïnduceerde degradatie (LID)
• Potential-induced degradation (PID)
• Leeftijdsgerelateerde degradatie

Lichtgeïnduceerde degradatie, ook wel initiële degradatie genoemd, treedt vooral op in P-type of Perc modules. In N-type modules is de initiële degradatie minder vanwege een andere materiaalsamenstelling.

De degradatie begint wanneer de zonnepanelen voor het eerst in contact komen met UV-licht: De geabsorbeerde energie veroorzaakt atomaire bewegingen in de siliciumcellen. De aanwezige boor-zuurstofcomplexen raken verzadigd en als gevolg daarvan verliest de cel celspanning. De eerste blootstelling aan de zon vermindert dus de geleidbaarheid van het zonnepaneel. Het degradatieproces duurt hier ongeveer 1000 bedrijfsuren, waarna het rendement zich stabiliseert en op een constant niveau blijft. Eenmaal verzadigd, treedt de door licht veroorzaakte degradatie niet meer op.

Wanneer u een zonnepaneel van welk type dan ook koopt, hoeft u zich geen zorgen te maken over het optreden van lichtgerelateerde degradatie. Het vermogensverlies door lichtdegradatie wordt door de fabrikanten al meegenomen in de prestatiespecificaties van het zonnepaneel!

Alle prestatiegegevens van de zonnepanelen zijn te vinden in de bijbehorende data sheets in onze webshop.

Potential-induced Degradation wordt veroorzaakt door installatiefouten en kan de prestaties van de modules met een derde verminderen.

De degradatie treedt op bij modules die worden geïnstalleerd in niet-geaarde systemen onder negatieve spanning. Dit gebeurt vooral bij systemen met een hoge systeemspanning; daarom wordt het ook wel spanningsgeïnduceerde degradatie genoemd.

PID creëert een potentiaalverschil tussen de cellen en het frame. Ladingdragers verplaatsen zich binnen de modules, wat leidt tot vermogensverlies.

Gevallen van PID komen nauwelijks meer voor bij modules van het N-type en zijn afgenomen bij nieuwe modules, omdat deze door de fabrikanten voldoende worden getest op PID-bestendigheid. Om helemaal veilig te zijn, kunnen omvormers worden geïnstalleerd die de positieve of negatieve pool kunnen aarden.

Bekijk onze omvormers op onze webshop.

Bij veroudering vertonen de modules na verloop van tijd natuurlijke slijtage. Dit gebeurt door de invloed van externe factoren zoals vervuiling of de veroudering van individuele elementen in de zonnecellen. Deze factoren werken chemische reacties in de hand: In het halfgeleidermateriaal van de zonnepanelen treedt kristallijne verharding op. De elektronenstroom wordt beperkt door interkristallijne recombinatieprocessen. De geleidbaarheid gaat dus achteruit.

Het verouderingseffect is moeilijk tegen te gaan. Het wordt echter aanbevolen om het fotovoltaïsche systeem regelmatig professioneel te laten reinigen. Dit geldt vooral voor PV-systemen die bijzonder vaak last hebben van vuil door bladeren of stof. Vuil kan zich bijzonder goed ophopen op zonnesystemen met vlakke installatiehoeken.

Naast leeftijdgerelateerde degradatie ondervinden modules ook prestatieveranderingen als gevolg van materiaalspanning, die vaak niet kan worden vermeden:

• De elektrische overgang van de zonnecellen in de module is gesoldeerd en deze celverbindingen betekenen elektrische verliezen.
• Externe invloeden zoals temperatuurschommelingen en zware weersomstandigheden beïnvloeden het verouderingsproces en de prestaties.
• Geïnstalleerd plastic, zoals in glasfolie modules, ondergaat ook een UV-gerelateerd verouderingsproces. De gevolgen zijn delaminatie en vermogensvermindering.

Fabrikanten van zonnepanelen zijn zich bewust van leeftijdgerelateerde degradatie en geven daarom vaak vermogensgaranties tot 30 jaar, hoewel de levensverwachting van de modules meestal hoger ligt. Er wordt ook veel geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling om modules nog krachtiger te maken. Er worden nu bijvoorbeeld zonnepanelen geproduceerd met meer busbars, wat de prestaties van de modules verhoogt. Daarnaast wordt er in plaats van met bewerkt silicium geëxperimenteerd met verschillende lijmsystemen om overgangsverliezen te voorkomen.

Zonnepanelen in onze Krannich webshop