Fehlerhafte Solarmodule mit Dunkelkennlinie erkennen         

von Ralph Maas       
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Frage: Wie kann ich die Qualität von Solarmodulen einfach selbst prüfen und Mängel nachweisen? Ich hatte mir flexible Solarmodule gekauft. Diese haben 17,5V Leerlaufspannung und ich nutze sie zur Ladung einer 12V-Batterie. Die Montage war im Winter und die Module bekamen anfangs nur indirekte Beleuchtung. Der Ertrag war geringer als erwartet. Nur eines von 4 Modulen schien ok zu sein. Auch als dann direkte Sonne auf die Module kam, zeigten die 3 „fehlerhaften“ einen Strom kleiner als 50% des nominellen Kurzschlussstroms. Auf meine erste Reklamation hat der Hersteller ausweichend geantwortet, daher habe ich eine Messmethode gesucht die verbindliche Aussagen zur Funktion und Fehlerfreiheit des Moduls liefern kann. Fündig geworden bin ich bei der „Dunkelkennlinie“. Sie beruht darauf, dass man den Spannungsbereich, den das Solarmodul liefert, bei unbeleuchtetem Solarmodul von außen anlegt.



Die Kennlinie bei Beleuchtung ist dann um den Kurzschlussstrom (skaliert mit der prozentualen Einstrahlung) versetzt:
Strom_Hell = ( Einstrahlung in % * Nomineller Kurzschlusstrom ) - Dunkelkennlinie

Die Messung war mit einem normalen Labornetzgerät problemlos möglich (In den Links unten ist das Verfahren für Modulstränge von 600V beschrieben, das wäre deutlich aufwändiger.). Meine Module zeigen eine deutliche Abweichung:




Damit ergibt sich bei niedriger Einstrahlung genau der beobachtete Effekt, dass bei 12-14,4V (plus 0,3V für die Diode) kein Strom mehr fließt:



Mit der Grafik der Dunkelkennlinie war die Reklamation beim Hersteller dann sofort erfolgreich. Und auch die Ersatzmodule konnte ich damit gleich vor der Montage beurteilen.



Es zeigt sich, dass die Ersatzmodule etwas schlechter als das „beste“ Originalmodul sind, aber auf jeden Fall deutlich besser als die drei fehlerhaften.

Hier noch die Links und Quellen, die ich benutzt habe:
https://websrv.physik.uni-halle.de/F-Praktikum/F-Praktikum/PDF/M14%20CIGS%20Anleitung.pdf
https://photovoltaikbuero.de/pv-know-how-blog/dunkelkennlinien-von-photovoltaikanlagen-messen/
https://www.volker-quaschning.de/publis/regen/index.php



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