Dieser Artikel richtet sich mal wieder mehr an technisch Interessierte Leser. Es geht um den Teil der Solarmodulkennlinie, den man auf den Datenblättern der Hersteller normalerweise nicht zu sehen bekommt. Wenn man einen Strom durch ein Solarmodul hindurchdrückt, der größer ist als der Strom, den das Modul bei der aktuellen Bestrahlung selbst liefern kann, dann wird das Modul im 2. Quadrant betrieben und wird vom Erzeuger zum Verbraucher. Wie die Kennlinie eines Solarmoduls bzw. einer Solarzelle in diesem Bereich aussieht und warum die Betrachtung dieses Bereiches für Teilverschattungssituationen von Interesse ist, ist Inhalt dieses Artikels.

Wer unsere Dienstleistung der Photovoltaik Anlageninspektion in Anspruch nimmt, bekommt nach erfolgter Kennlinienmessung sämtlicher Modulstränge des jeweiligen Solargenerators ein Messprotokoll, in dem die Ergebnisse dokumentiert werden. Auf Wunsch einiger Kunden möchte ich in diesem Artikel versuchen, in allgemein verständlicher Weise zu erklären, welche Messdaten man dort findet und wie sie zu interpretieren sind.

Um die Leistung einer fertig installierten Photovoltaikanlage messen zu können und die Qualität der Solarmodule beurteilen zu können, gibt es sogenannte Kennlinienmeßgeräte. Mit diesen Geräten kann man sowohl die Leistung von Einzelmodulen, als auch die ganzer Solargeneratoren bestehend aus mehreren in Reihe und parallel verschalteten Modulen bestimmen. Am Markt in Deutschland am weitesten verbreitet sind hier die Geräte von PV-Engineering und von Tritec. Ein paar praktische Erfahrungen mit diesen Geräten möchte ich in folgendem Artikel an Sie weitergeben. Kommentare anderer Nutzer dieser oder ähnlicher Geräte sind hier natürlich absolut wünschenswert und unter diesem Artikel jederzeit möglich.

Soll man bei einem Solargenerator die Module, die gelegentlich von Teilverschattung (z.B. durch einen Baum oder eine Gaupe) betroffen sind alle in einem Modulstrang zusammenfassen, so dass es dann einen Strang mit den verschatteten Modulen und einen Strang (oder mehrere Stränge) mit den unverschatteten Modulen gibt. So lautet eine Frage die uns immer wieder gestellt wird. Die Antwort lautet Nein … und warum sie so lautet wird im nachfolgenden Artikel erklärt.

Im ersten Teil der Artikelreihe über die Teilverschattung an Solargeneratoren wurde grundlegend beschrieben wie sich die Spannungen an den teilverschatteten Zellen in bestimmten Situationen umkehren und wie diese dadurch von “Erzeugern” zu “Verbrauchern” werden. Außerdem wurde beschrieben wie Bypassdioden eingesetzt werden um die Zellen im Verschattungsfall vor der thermischen Zerstörung zu schützen. In diesem Artikel soll nun gezeigt werden wie sich eine Solargeneratorkennlinie durch den Einsatz von Bypassdioden bei Teilverschattung verändert und was dies für den MPP Regler des Wechselrichters bedeutet.

Die Problematik der Teilverschattung ist immer wieder Thema im Zusammenhang mit der Auslegung von Photovoltaikanlagen. Auf der einen Seite sind alle Solarzellen in einem Modul und alle Solarmodule in einem Solarmodulstrang in Reihe verschaltet, so dass das schlechteste Glied in der Kette – sprich die Zelle die den geringsten Strom liefert - die Leistung des gesamten Stranges bestimmt. Auf der anderen Seite gibt es aber die Bypassdioden, die verschattete Modulbereiche überbrücken können und spezielle Wechselrichter, die angeblich besonders gut mit Teilverschattung zurecht kommen. Der nachfolgende Beitrag soll einmal im Detail beschreiben, was bei Teilverschattung eigentlich passiert und von welchen Faktoren die tatsächliche Leistungseinbuße abhängt.

Eine Frage, die uns immer wieder gestellt wird soll in diesem Artikel einmal etwas ausführlicher behandelt werden. Um abzuschätzen ob sich der Aufwand einer Reinigung lohnt macht es Sinn zunächst einmal zu überprüfen um wie viel man die Leistung einer Solarstromanlage durch eine Reinigung erhöhen kann. Dass der Effekt selbstredend vom Grad der Verschmutzung abhängt ist klar. Wir haben uns daher mal eine besonders stark verschmutzte Anlage und ein besonders stark verschmutztes einzelnes Modul vorgenommen.

Was eine Solargeneratorkennlinie ist hatte ich bereits in einem anderen Artikel in unserem Blog einmal detailliert beschrieben. Hier möchte ich zeigen warum es sinnvoll ist bei einer Photovoltaikanlage hin und wieder die Kennlinien der einzelnen Modulstränge zu messen um ein etwaiges Problem der Anlage frühzeitig zu erkennen. Außerdem wird beschrieben wie die Kennlinienmessung funktioniert und welche Fehler oder Beeinträchtigungen des Solargenerators man damit entdecken kann.

Auf Datenblättern von Solarmodulen begegnet einem immer wieder eine graphische Darstellung der sogenannten Strom-Spannungskennlinie eines Solarmoduls (im Englischen auch als VI-curve bezeichnet.) Außerdem bieten viele Solarteure sogenannte Flashlisten der gelieferten Solarmodule an. Was eine Kennlinie ist und was es mit den Flashlisten auf sich hat, soll im folgenden Artikel möglichst einfach und verständlich erklärt werden.