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Gersthofen (ots) - Teilverschattung zählt weiterhin zu den größten
Herausforderungen für die Leistungsfähigkeit von Photovoltaik-Dachanlagen.
AESOLAR bringt mit dem neuen ShadeStar-PV-Modul eine segmentierte
Modularchitektur mit 24 integrierten Bypass-Dioden auf den Markt. Das Konzept
zielt darauf ab, die Energieausbeute unter Teilverschattungsbedingungen zu
erhöhen, Hotspot-Risiken zu minimieren und die Systemkosten in verschatteten
PV-Anlagen zu reduzieren.
Teilverschattung bleibt eine zentrale Herausforderung für Dachanlagen
Photovoltaikanlagen auf städtischen Dächern arbeiten nur selten unter idealen
Bedingungen. In Deutschland, dem größten Photovoltaikmarkt der EU, sowie in den
Niederlanden, dem weltweit führenden PV-Markt gemessen an der installierten
Leistung pro Kopf, entfallen mehr als 60 % beziehungsweise über 80 % der
Installationen auf Dachanlagen. Schornsteine, benachbarte Gebäude, Bäume,
Antennen und jahreszeitlich bedingte Veränderungen des Sonnenstands führen
häufig zu Teilverschattung und beeinträchtigen die Leistung herkömmlicher
PV-Module.
Bereits eine teilweise Verschattung kann sogenannte Mismatch-Verluste
verursachen und damit die Leistung eines gesamten Modulstrings reduzieren. In
besonders ungünstigen Fällen kann schon eine verschattete Fläche von lediglich 5
% dazu führen, dass ein Modul seine Stromerzeugung nahezu vollständig einstellt.
Patentiertes Moduldesign für reale Einsatzbedingungen
Um dieses Problem zu adressieren, hat AESOLAR das
http://www.ae-solar.com/de/products/ShadeStar , entwickelt - ein patentiertes,
verschattungsresistentes PV-Modul, das speziell für die Anforderungen realer
Dachinstallationen konzipiert wurde. Das Modul kombiniert eine segmentierte
Zellgruppenarchitektur, integrierten Bypass-Diodenschutz sowie die
TOPCon-Zelltechnologie, um die Leistung bei zeitweiser Verschattung und unter
Schwachlichtbedingungen zu verbessern.
Im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Modulen, die in der Regel nur über eine
begrenzte Anzahl von Bypass-Dioden verfügen, integriert das ShadeStar insgesamt
24 Bypass-Dioden, die auf kleinere Zellsegmente verteilt sind. Dadurch können
verschattete Bereiche des Moduls deutlich präziser isoliert werden, während die
nicht betroffenen Segmente weiterhin Strom erzeugen.
Nach Angaben des Unternehmens reduziert dieses Design Mismatch-Verluste,
begrenzt das Risiko von elektrischen Rückwärtsdurchbrüchen der Zellen (Reverse
Breakdown) und minimiert die Bildung von Hotspots bei Teilverschattung.
Aktive Diodentechnologie verbessert das thermische Verhalten
Das Modul ist sowohl mit passiven als auch mit aktiven Bypass-Dioden erhältlich.
Während passive Dioden einen konventionellen Schutz bieten, wurde die Variante
mit aktiven Dioden entwickelt, um die Verlustleistung und die
Betriebstemperaturen bei Verschattungsereignissen zu reduzieren.
Die geringere thermische Belastung kann die Zuverlässigkeit des Moduls erhöhen
und das Risiko langfristiger Degradationserscheinungen verringern.
Fraunhofer CSP untersuchte Extremverschattungsszenarien und die Zuverlässigkeit
unter Verschattungsbedingungen
Die von Fraunhofer CSP (https://www.csp.fraunhofer.de/) durchgeführten Tests
(https://www.youtube.com/watch?v=egPn04i1b8Y) umfassten Leistungsanalysen unter
Labor- und Freilandbedingungen, Hotspot-Prüfungen, Temperaturzyklentests, die
Validierung der Dioden sowie Simulationen extremer Verschattungsszenarien.
Im Mittelpunkt der Untersuchungen standen praxisnahe Dachanwendungen mit
unterschiedlichen Verschattungsrichtungen, verschiedener Verschattungsmuster und
wechselnden Sonnenständen. Nach Angaben von AESOLAR zeigte das Modul unter
Verschattungsbedingungen eine höhere Energieausbeute beziehungsweise einen
geringeren Leistungsverlust als herkömmliche PV-Modularchitekturen wie
beispielsweise konventionelle TOPCon-Module sowie IBC-basierte
Butterfly-Designs.
Darüber hinaus wurde die Zuverlässigkeit sowohl des Moduls als auch der Dioden
im Rahmen von Langzeittests unter wechselnder elektrischer Belastung (Changing
Bias), Hotspot-Tests und Temperaturwechselprüfungen bewertet.
Geringere Systemkomplexität senkt Projektkosten
Über die Verbesserung des Energieertrags hinaus trägt die Technologie auch zur
Senkung der Gesamtsystemkosten bei. In bestimmten Verschattungsszenarien kann
das Modul auf Modul-Leistungsoptimierer verzichten, wodurch die
Hardwarekomplexität reduziert und die Installationskosten gesenkt werden.
Das Modul wurde zudem auf Basis bestehender Fertigungsprozesse entwickelt und
nutzt Standardmodulabmessungen, etablierte Materialien sowie gängige
Produktionsanlagen. Dies könnte eine einfachere industrielle Skalierung ohne
größere Anpassungen in der Lieferkette ermöglichen.
Da die Installation von PV-Dachanlagen in urbanen Märkten weiter zunimmt,
gewinnen Technologien, die für nicht ideale Betriebsbedingungen ausgelegt sind,
zunehmend an Bedeutung. Für Installateure und Projektentwickler kann die
Steigerung der nutzbaren Energie-Erzeugung (in kWh) unter Teilverschattung zu
einem entscheidenden Faktor werden, um die Stromgestehungskosten (LCOE) zu
senken und die langfristige Rendite zu verbessern.
Wichtig ist festzuhalten, dass konventionelle PV-Module - unabhängig von ihrer
Nennwirkungsgradklasse - weiterhin anfällig für Teilverschattung bleiben. Die
daraus resultierenden Ertragsverluste konventioneller Module erhöhen den LCOE,
während das ShadeStar durch sein intelligentes Verschaltungskonzept dazu
beiträgt, den LCOE auf einem niedrigeren Niveau zu halten.
Über AESOLAR
AESOLAR (https://ae-solar.com/de) ist ein in Deutschland ansässiger
Photovoltaikhersteller, der seit 2003 auf dem globalen Solarmarkt aktiv ist und
von BloombergNEF als Tier-1-Lieferant gelistet wird. Das Unternehmen entwickelt
und produziert PV-Technologien sowohl für Standard- als auch für spezialisierte
Anwendungen, darunter Agri-PV, Solar-Carports sowie verschattungsresistente
Module für den Residential-Bereich.
Pressekontakt:
AESOLAR Marketing
Email: mailto:info@ae-solar.com
Tel.: +49 8231 978268 0
Weiteres Material: http://presseportal.de/pm/175081/6307585
OTS: AE Solar
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