In der Photovoltaik bezeichnet Degradation den allmählichen Leistungsverlust von Solarzellen und -modulen im Laufe ihrer Lebensdauer. Dieser Leistungsabfall ist ein natürlicher Prozess und wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, die zu einer Verringerung des Wirkungsgrads der Solarzellen führen.

Ursachen der Degradation:

• Lichtinduzierte Degradation (LID): Bestimmte Solarzellenmaterialien, insbesondere solche auf Basis von kristallinem Silizium, sind anfällig für eine lichtinduzierte Degradation. Dabei entstehen Defekte im Kristallgitter, die die Ladungsträgerrekombination fördern und somit die Leistung verringern.
• Potenzialinduzierte Degradation (PID): Bei feuchten Bedingungen und bestimmten Potentialdifferenzen zwischen den Solarzellen und dem Modulrahmen kann es zu einer Degradation durch Korrosion und Metallisierungsproblemen kommen.
• Temperaturzyklen: Ständige Wechsel zwischen hohen und niedrigen Temperaturen können zu Materialermüdung und mechanischen Spannungen führen, die die Lebensdauer der Solarzellen verkürzen.
• UV-Strahlung: Die langfristige Einwirkung von ultravioletter Strahlung kann zu einer Veränderung der Oberflächenstruktur und der elektrischen Eigenschaften der Solarzellen führen.
• Feuchtigkeit: Feuchtigkeit kann in Kombination mit anderen Faktoren, wie z.B. Salz oder Verunreinigungen, zu Korrosion und beschleunigter Degradation führen.

Auswirkungen der Degradation:

• Minderung des Energieertrags: Die Degradation führt zu einem kontinuierlichen Rückgang der elektrischen Leistung, die eine Solaranlage erzeugt.
• Verkürzung der Lebensdauer: In extremen Fällen kann die Degradation die Lebensdauer einer Solaranlage erheblich verkürzen.
• Wirtschaftliche Einbußen: Der Leistungsverlust hat direkte Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage, da der erwartete Stromertrag geringer ausfällt.

Maßnahmen zur Minimierung der Degradation:

• Hochwertige Materialien: Die Verwendung von hochwertigen Materialien und Fertigungsprozessen kann die Anfälligkeit für Degradation verringern.
• Optimierte Modulkonstruktionen: Eine gute Modulkonstruktion schützt die Solarzellen vor Umwelteinflüssen und reduziert das Risiko von Degradation.
• Regelmäßige Wartung: Durch regelmäßige Inspektionen und Reinigungen können Schäden frühzeitig erkannt und behoben werden.
• Leistungsgarantien: Hersteller bieten in der Regel Leistungsgarantien an, die den Leistungsverlust über einen bestimmten Zeitraum abdecken.

Fazit:

Degradation ist ein natürlicher Prozess, der bei Solarzellen und -modulen auftritt. Durch ein umfassendes Verständnis der Ursachen und durch geeignete Maßnahmen kann die Degradation jedoch minimiert werden. Moderne Solarmodule weisen in der Regel eine sehr geringe Degradation auf, sodass die Lebensdauer von Photovoltaikanlagen in der Regel deutlich über 20 Jahre liegt.

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