Groß angelegte Studie über PV-Rückseitenfolien von Claudia Buerhop-Lutz in SolMat veröffentlicht

Isolationswiderstand in Abhängigkeit von der Verteilung der Rückseitenfolien-Typen in Strings und Wechselrichtern

Polymere sind für die langfristige grüne Energieerzeugung durch Photovoltaik (PV) von entscheidender Bedeutung. Die Autoren haben einen einzigartigen Datensatz erstellt, der die elektrischen Leistungsdaten von 28.030 PV-Modulen, die zu 1.295 Strings und 423 Wechselrichtern zusammengefasst wurden, mit der Identität der Rückseitenfolien (BS) jedes der getesteten Module verknüpft. Dieser Datensatz gibt einen Einblick in die BS-Variabilität und die daraus resultierenden Auswirkungen auf den Isolationswiderstand von Strings und Wechselrichtern.

Die BS wurden mittels Nahinfrarot-Absorptionsspektroskopie (NIRA) und visueller Inspektion vor Ort analysiert. Der Isolationswiderstand (Riso) von ausgewählten Modulen und Strings wurde vor Ort gemessen. Darüber hinaus wurden die gemeldeten Erdungsimpedanzwerte (GI) im Hinblick auf einen wechselrichterspezifischen Schwellenwert bewertet, unterhalb dessen die Wechselrichter nicht in Betrieb gehen.

Die Forschenden unterschieden sieben BS-Typen, wobei die drei häufigsten Polyamid (PA), Mehrschicht-BS mit fluorierter Beschichtung (FC) und mit Polyvinylidenfluorid (PVDF) waren. Obwohl Module mit PA häufig BS-Risse aufweisen, lag der Isolationswiderstand über dem Grenzwert. Auch der GI von Wechselrichtern mit Modulen mit PVDF-BS war hoch. Module mit FC-BS weisen generell niedrige Riso-Werte auf Modul-, String- und Wechselrichterebene auf.

Die Auswertung historischer Daten zeigt, dass die Häufigkeit von GI-Werten unterhalb des Schwellenwerts bei Wechselrichtern, die an Module mit ausschließlich FC-BS angeschlossen sind, zunimmt. Während Wechselrichter mit Modulen mit PA- oder PVDF-BS wie erwartet funktionieren, müssen Wechselrichter mit Modulen mit FC-BS gewartet werden, um den Stromertrag auf einem akzeptablen Niveau zu halten.

Die in der vorliegenden Arbeit gesammelten Daten machen deutlich, dass die Wahl des BS-Materials von PV-Modulen für den zuverlässigen Betrieb von PV-Kraftwerken entscheidend ist.

Claudia Buerhop-Lutz publishes a large scale PV-backsheet study in SolMat
A) "Chalking"eines PV-BAcksheets mit PA im Feld. B) Sichtbare Risse in PV-Backsheet (FC-Typ) in Transmission
HI ERN/ZAE

Zum vollständigen Artikel:

C. Buerhop-Lutz, T. Pickel, O. Stroyuk, J. Hauch, I. M. Peters
Insulation resistance in relation to distribution of backsheet types in strings and inverters
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2022.111913

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Letzte Änderung: 25.08.2022