Ultraviolette (UV-)Strahlung könnte die Lebensdauer von Solarmodulen der nächsten Generation um bis zu zehn Jahre verkürzen. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forscherteam der School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering der University of New South Wales (UNSW) in Australien. Um die Auswirkungen abschätzen zu können, hat das Forscherteam um Shukla Poddar eine weltweite Karte der UV-Strahlung erstellt. Je nach Klima, atmosphärischen Bedingungen und Art der Montage der Solarmodule – fest aufgeständert oder nachgeführt – ergeben sich erhebliche Unterschiede in der Strahlenexposition.
Die Arbeit liefere den ersten weltweiten Vergleich der UV-Belastung für fest installierte und nachgeführte Solaranlagen und biete der Solarindustrie eine neue Möglichkeit, die langfristige Leistung und Haltbarkeit vorherzusagen, so die UNSW. »Unsere Ergebnisse zeigen, dass Module mit ähnlicher Technologie und Ausrichtung dennoch regionsspezifische Alterungserscheinungen aufweisen können«, schreiben die Forscher in ihrer im »IEEE Journal of Photovoltaics« veröffentlichten Arbeit. Demnach könne die durch UV-Strahlung induzierte Leistungsminderung allein fast ein Viertel der gesamten jährlichen Degradation bei monokristallinen Siliziummodulen in Regionen mit hoher UV-Dosis ausmachen. Dies könne die Lebensdauer der Anlage um sieben bis zehn Jahre verkürzen.
Nach Angaben der UNSW gab es bislang keine umfassende Methode, um abzuschätzen, wie viel UV-Strahlung ein Solarmodul an einem bestimmten Standort ausgesetzt ist – insbesondere, wenn die Module geneigt oder auf Nachführsystemen montiert sind. In Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung deuten die Forschungsergebnisse darauf hin, dass die durch UV-Strahlung bedingte Leistungsminderung bei einachsigen Nachführsystemen allein durch UV-Strahlung etwa 0,35 Prozent pro Jahr erreichen könnte. »Diese Zahl mag auf den ersten Blick nicht dramatisch klingen«, sagt Poddar. »Aber wenn man sie über 20 Jahre quantifiziert, summiert sie sich ziemlich schnell.«
Aktuelle internationale Standards verlangen, dass Solarmodule einen UV-Test bestehen, der einer Strahlungsintensität von 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter entspricht. Die Studie zeigt jedoch, dass die Module in einigen Umgebungen mit hoher Sonneneinstrahlung – wie beispielsweise in Alice Springs, Australien – diese UV-Strahlungsmenge bereits in etwas mehr als einem Monat erreichen können. »Das ist eine erhebliche Unterschätzung der UV-Strahlungsmenge, der die Module ausgesetzt sein können«, sagt Poddar. »Ein Modul kann also den UV-Test bestehen, aber in der Realität könnte seine Leistung deutlich schlechter ausfallen, da wir keine ausreichend strengen Tests haben.« Die UV-Teststandards sollten deshalb verschärft werden.
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