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9 Wege, um Solarmodule zuverlässiger zu machen

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Wir alle wollen, dass unsere Solaranlagen mehr als 25 Jahre halten, jedoch kann ein schlechtes Produktdesign einen großen Einfluss darauf haben, wie lange die Solarmodule halten können.

Hier ist eine Illustration von PVEL und IEA-PVPS, die die Ausfallmechanismen eines Solarmoduls skizziert.

solar panel failure
Häufig auftretende Fehlermechanismen bei Solarmodulen.

Unterschiedliche Fehlermechanismen werden durch verschiedene Modulkomponenten verursacht und treten zu unterschiedlichen Zeiten auf.

In diesem Artikel zeigen wir 9 Möglichkeiten auf, wie WINAICO umfangreiche Qualitätstests einsetzt, um häufige Fehler im Produktdesign zu vermeiden, die Komponentenauswahl zu verbessern, die Produktionsprozesse fein abzustimmen und die Solarmodule zuverlässiger zu machen.

Der ständige Wechsel zwischen Tag und Nacht, verschiedene Jahreszeiten und Temperaturen – all diese Auswirkungen des Wetters werden beim Thermal Cycling simuliert, indem man die Solarmodule extremen Temperaturen aussetzt.

Solarmodulkomponenten können sich während des Thermal Cycling ausdehnen und zusammenziehen, so dass Schwachstellen in der Laminathaftung getestet und schlechte Lötstellen aufgedeckt werden.

Bei WINAICO wird der Temperaturbereich von -40°C bis 85°C standardmäßig 600 Zyklen lang durchlaufen, was dem Dreifachen der IEC 61215-Normen entspricht. So wird sichergestellt, dass unsere Solarmodule besser und länger funktionieren.

Damp Heat (DH) testet Abdichtungen auf Herz und Nieren

Solaranlagen werden normalerweise mit tropischen und subtropischen Regionen assoziiert, die viel Sonne abbekommen.

Während der Damp Heat Test helfen kann, die Belastungen des tropischen Klimas nachzustellen, kann er auch testen, wie gut das Modul-Laminat die Solarzellen vor Wasser, Kondensation und Schmutz schützen kann.

WINAICOs Module werden in der Kammer 3000 Stunden bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit – dem Dreifachen der IEC-Norm – ausgesetzt, um die Festigkeit der EVA Folie, die Haftung der Rückseitenfolie und die Isolierung des doppelseitigen Klebebands und der Anschlussdose zu testen.

solar panel thermal cycling test chamber
Der Dampftest wird in einer Kammer mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit durchgeführt.

Im Gegensatz zu den meisten anderen Solarmodulmarken, die Silikongel verwenden, verwendet WINAICO nur doppelseitiges Klebeband, um das Laminat vor der Einrahmung zu isolieren.

Silikongel ist als Langzeitisolierung notorisch unzuverlässig, da das Gel nach ein paar Jahren steif wird und die Haftung mit dem Rahmen und dem Glas verliert.

Mit Silikongel gerahmte Solarmodule würden sich nach Damp Heat Tests schnell verschlechtern.

Mechanical Loading (ML) testet die Ausdauer von Solarmodulen unter konstantem Druck

WINAICO Solarmodule sind so gebaut, dass sie fast überall auf der Welt eingesetzt werden können, auch an Orten, die dafür bekannt sind, dass sie in langen Wintern starkem Schnee ausgesetzt sind.

Beim Mechanical Loading Test werden die Solarmodule abwechselnd auf der Vorder- und Rückseite einem gleichmäßigem Dauerdruck ausgesetzt, um die Belastung durch schweren Schnee zu simulieren.

Hierbei wird die Festigkeit des Solarglases und des Rahmens getestet und wie gut sie die Solarzellen vor Rissen schützen können.

Unser Testpartner verwendet einen riesigen, mit Wasser gefüllten Beutel, um die Belastung von 5400 Pa auf das Solarmodul zu simulieren. Mit EL- und Flashtests wird bestätigt, dass der Leistungsabfall vor und nach dem Test innerhalb der IEC-Norm von 5% liegt.

Hagelschlag testet die Stärke von Solarglas

Die meisten kontinentalen Solaranlagen in mittleren Breitengraden werden während ihrer 25-jährigen Lebensdauer sicherlich einige Hagelstürme erleben.

Deshalb unterziehen wir unsere Solarmodulen den Einschlägen mehrerer Eiskugeln mit 35 mm Durchmesser, die sich mit 100 km/h fortbewegen. Das bringt Gewissheit, dass das verstärkte Glas die Solarzellen in einem schweren Hagelsturm schützen kann.

solar module hailstone test
Eiskugeln mit 35 mm Durchmesser werden verwendet, um den Aufprall von Hagelkörnern zu simulieren.

Die 35-mm-Eiskugeln haben die 4-fache kinetische Energie des von der IEC getesteten 25-mm-Hagelkorns mit 83 km/h. Damit ist unser Solarmodul führend im Überstehen von Hagelstürmen.

Der Potential Induced Degradation (PID)-Test bestätigt, dass unsere Module in langen Modulstrings installiert werden können

Da lange Solarmodulstränge die Leitungsverluste aufgrund geringerer Ströme reduzieren können, kann die erhöhte Systemspannung zu PID-Degradation in Solarzellen führen.

WINAICOs Solarmodule werden gemäß IEC TS 62804-1:2015 mit einer Systemspannung von 1000 V bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit für 96 Stunden getestet, um zu bestätigen, dass unsere Komponentenauswahl der Belastung durch hohe Systemspannungen standhält, ohne die Energieproduktion der Solarzellen zu beeinträchtigen.

So können unsere Kunden sicher sein, dass sie unsere Module bis zur Nennsystemspannung anschließen können, ohne dass sie durch PID beschädigt werden.

Licht- und Hochtemperatur-induzierte Degradation (LeTID): Verschlechterung von PERC-Zellen

LeTID ist ein Defekt, der besonders bei PERC-Solarzellen auftritt und die Leistungsabgabe nach der Installation der Module um bis zu 10 % verringern kann.

Indem wir unsere Solarmodule in 75°C-Kammern mit einem niedrigen Eingangsstrom für 162 Stunden/Zyklus und mehrere Zyklen platzieren, können wir die Auswirkungen von LeTID bei der Komponentenauswahl erkennen.

WINAICO Solarmodule werden getestet, um LeTID als Ausfallmechanismus für unsere Module im Feld auszuschließen.

Dynamisch-mechanische Belastung (DML), um die Wirkung von starkem Wind zu simulieren

Unsere Solarmodule sind in windigen Regionen auf der ganzen Welt zu finden. Wir unterziehen die Module strengen DML-Kriterien gemäß IEC TS 62782:2016, um die Widerstandsfähigkeit der Module gegen starken Wind zu testen.

solar panel dml
DML-Prüfgerät zum abwechselnden Auf- und Abwärtsdruck von 1000 Pa.

Unsere Solarmodule werden 1000 Zyklen von Push-Pull-Belastungen bei 1000 Pa ausgesetzt, um zu zeigen, dass das Glas und der Rahmen in windigen Regionen überstehen können.

Salznebeltest, um sicherzustellen, dass die Module in Küstengebieten funktionieren können

Solarmodule können dazu beitragen, dass ein Ferienhaus an der Küste klimaneutral wird. Deshalb testen wir unsere Module gegen den korrosiven Salznebel (IEC 61701:2020), um ihre Widerstandsfähigkeit gegen Meerwasser zu beweisen.

salt mist chamber
WINAICO-Module unter Salznebeltestbedingungen.

Unsere Produkte werden einem Salznebeltest der Stufe 6 bei 40 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit unterzogen, um sicherzustellen, dass kein Salzwasserdampf in die Modulrückwand eindringen kann und die Modulrahmen nicht korrodieren können.

Ammoniak-Tests sollen zeigen, dass Solarmodule bei landwirtschaftlichen Betrieben funktionieren können

Landwirtschaftliche Solaranlagen sind eine großartige Möglichkeit, das Ertragspotenzial großer landwirtschaftlicher Flächen zu erhöhen.

Eine besondere Vorkehrung der Solarmodule muss gegen das korrosive Ammoniak getroffen werden, das von Nutztieren erzeugt wird, damit die Solarmodule 25 Jahre lang eine hohe Leistung beibehalten können.

Die WINAICO Solarmodule werden einem 480-stündigen Ammoniaktest gemäß IEC 62716:2013 mit 20 Temperaturzyklen zwischen Raumtemperatur und 63°C unterzogen.

Auf diese Weise können wir bestätigen, dass unsere Modulkomponenten, einschließlich Glas, Rückseitenfolie und Rahmen, sich in Ammoniak nicht verschlechtern und die Leistungsabgabe beeinträchtigen.

So können unsere Solarmodule bei landwirtschaftlichen Anlagen während ihrer gesamten Lebensdauer von 25 Jahren gut funktionieren.

Um mehr über WINAICO zu erfahren, nehmen Sie Kontakt zu uns auf.

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