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Langzeitstabilität von Referenzsolarzellen

24.01.2008

Bild: Änderung der Empfindlichkeit von fünf untersuchten Referenzsolarzellen. Zwei Stück wurden 84 Stunden und zwei Stück 207 Stunden einer UV-A Bestrahlungsstärke von bis zu 500 W/m² ausgesetzt. Die fünfte dargestellte Solarzelle befand sich in der Kontrollgruppe, die nicht bestrahlt wurde. Diese Solarzelle sowie eine Solarzelle ohne Verkapselung erwiesen sich als sehr stabil. Nach 207 Stunden wurde die Messung bei ausgeschalteter UV-Strahlung weitere 150 Stunden fortgeführt, um mögliche Erholungseffekte feststellen zu können. Dieses war jedoch nicht der Fall.

Bei systematischen Untersuchungen am DSR-Messplatz wurde festgestellt, dass die weit verbreiteten Referenzsolarzellen im WPVS-Design (World Photovoltaic Scale) bei einer UV-A-Bestrahlung, deren Dosis einer ca. 5-monatigen Outdoor-Anwendung entspricht, zwischen 0,4% und 0,9% altern. Als Ursache dafür stellte sich die Alterung der Verkapselung der Referenzsolarzellen heraus. Der Effekt ist nicht reversibel [1].

Die UV-Bestrahlung von Referenzsolarzellen sollte also so kurz wie möglich gehalten werden. Falls eine UV-Bestrahlung unumgänglich ist, muss die Referenzsolarzelle regelmäßig rekalibriert werden. Wenn die Messungen ausschließlich im Labor stattfinden, kann auf die Verkapselung der Zellen verzichtet werden. In Zusammenarbeit mit dem Hersteller wird derzeit eine neue UV-stabile Verkapselung entwickelt.

Literatur:

[1] S. Winter, A. Sperling, S. Brachmann: Long-Term UV-Stability of Reference Solar Cells; inProc. 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conf., (Mailand 2007), im Druck