Einflussfaktoren auf die Leistung von Solarmodulen

Wie bemisst sich die Leistung von Solarmodulen? Von welchen Faktoren hängt die Leistung der Solarmodule ab?

• Die Leistung von Solarmodulen gilt als eines der Hauptkriterien bei der Anschaffung einer PV-Anlage.
• Die angegebene Nennleistung ist jedoch nicht mit der in der Praxis erreichbaren Leistung der Solarmodule vergleichbar.
• Zudem bedingen verschiedene weitere Faktoren die Leistung der Module und damit der gesamten Photovoltaikanlage.
• Da die Sonne nicht immer scheint, darf die installierte Leistung einer Solaranlage nicht mit der Stromerzeugung verwechselt werden.

Hier erfahren Sie, was Sie beim Begriff der Solarmodul-Leistung beachten müssen und welche Faktoren diese beeinflussen.

Gemessen wird die elektrische Leistung von Solarmodulen typischerweise in Watt (W). Die von den Solarmodulen abgegebene elektrische Leistung wird dabei in Watt Peak (kWp) angegeben.

Watt Peak (Wp) ist der Wert, den ein Solarmodul unter idealen Einsatzbedingungen erreichen kann. Die Peakleistung ist somit die Spitzenleistung eines Solarmoduls. Sie wird unter definierten Testbedingungen (STC) ermittelt und schaffen so eine Vergleichbarkeit von verschiedenen Solarmdoulen.

Einige Hersteller bezeichnen die Peakleistung von Solaranlagen auch als Nennleistung und geben diese mit PNenn an. Trotz gleicher Peak-Leistung können Solarmodule im praktischen Einsatz aus unterschiedlichen Gründen differierende Leistungswerte aufweisen.

Die Messung der Leistungsfähigkeit von Solaranlagen erfolgt unter Standardbedingungen bzw. Testbedingungen (STC) denen folgende Parameter zugrunde liegen:

• Eine Umgebungstemperatur für die Solarzellen von 25 Grad Celsius
• Eine Sonneneinstrahlung bzw. Bestrahlungsstärke von 1000 Watt/m2
• Ein Sonnenlichtspektrum gemäß AM* von 1,5

Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass höhere Einstrahlungen zu höheren Leistungswerten bei den Modulen führen, wohingegen niedrigere Einstrahlungen auch niedrigere Leistungswerte zur Folge haben. Dagegen ist es bei den Temperaturen umgekehrt. Höhere Temperaturen führen zu niedrigeren Leistungswerten, niedrigere Temperaturen dagegen zu höheren.

In konkreten Zahlen ausgedrückt: Erwärmt sich ein herkömmliches 330 W-Modul mit einem Temperaturkoeffizienten von -0,5% von 25 auf 26 Grad Celsius, reduziert sich die Leistung um 1,65 Watt. Bei einem Temperaturanstieg auf 60 Grad, sind es 57,75 Watt. Die Modulleistung liegt dann nur noch bei 272 Watt.

Welche Leistung Solarmodule erbringen, wird natürlich auch durch die Art der Module selbst maßgeblich mitbestimmt. Einen Einfluss auf die Leistung üben dabei das Herstellungsverfahren und die verwendeten Trägermaterialien aus:

* Mit AM ist die Luftmasse gemeint. Sie ist in der Astronomie ein relatives Maß für die Länge des Weges, den das Licht eines Himmelskörpers durch die Erdatmosphäre bis zum Erdboden zurücklegt. Der Lichtweg beeinflusst die Streuung und Absorbtion des Lichts wie auch seine spektrale Zusammensetzung (vgl. de.wikipedia.org/wiki/Luftmassse)

** Um die Leistung eines Moduls unter realen Bedingungen zu messen, wird vielfach die Performance Ratio genutzt. Die Performance Ratio gibt an, wie viel Prozent der auftreffenden Solarenergie ein Modul unter Berücksichtigung seines Modul-Wirkungsgrades in Strom verwandelt. Das theoretische Maximum von 100 Prozent wird erreicht, wenn das Modul unter allen Einstrahlungsbedingungen denselben Wirkungsgrad hat wie unter Standardtestbedingungen (STC).