Temperaturkoeffizient
Der Temperaturkoeffizient beschreibt, wie sich eine elektrische Eigenschaft eines Solarmoduls mit der Zelltemperatur verändert. Für den Ertrag ist besonders der Temperaturkoeffizient der maximalen Leistung relevant. Er wird meist in Prozent pro Grad Celsius angegeben und ist bei kristallinen Siliziummodulen negativ: Steigt die Zelltemperatur, sinkt bei gleicher Einstrahlung die Leistung. Ein Wert von −0,30 %/°C bedeutet weniger temperaturbedingten Leistungsverlust als −0,40 %/°C. Entscheidend ist also ein Wert näher an null. Die Nennleistung bezieht sich auf 25 °C Zelltemperatur unter Standard-Testbedingungen.
Was bedeutet das in der Praxis?
Solarmodule können sich bei starker Sonneneinstrahlung deutlich über die Umgebungstemperatur erwärmen. Wie warm die Zellen werden, hängt unter anderem von Wind, Hinterlüftung und Montageart ab. Vergleiche im Datenblatt ausdrücklich den Temperaturkoeffizienten der Leistung, häufig mit Pmax oder Pmpp bezeichnet. Für Spannung und Strom werden eigene Koeffizienten angegeben. Ein günstiger Leistungskoeffizient begrenzt Verluste bei Hitze, sagt allein aber noch nicht aus, welches Modul am Standort den höchsten Jahresertrag erzielt.
Ein einfaches Beispiel
Ein Modul hat eine Nennleistung von 450 Wp und einen Leistungskoeffizienten von −0,30 %/°C. Steigt die Zelltemperatur von 25 °C auf 55 °C, beträgt die Differenz 30 Grad. Daraus ergibt sich näherungsweise eine Leistungsabnahme von 9 Prozent. Bei ansonsten gleichen Standard-Testbedingungen würde das Modul statt 450 Watt noch rund 410 Watt liefern. Bei −0,40 %/°C wären es unter denselben Annahmen rund 396 Watt.
Vereinfachte lineare Berechnung bei unveränderter Einstrahlung von 1.000 W/m² und gleichem Lichtspektrum. Die 55 °C beziehen sich auf die Solarzellen, nicht auf die Außenluft.
Welche Faktoren spielen eine Rolle?
Bezugsgröße im Datenblatt: Leistungs-, Spannungs- und Stromkoeffizienten beschreiben unterschiedliche Eigenschaften und dürfen nicht verwechselt werden.
Zelltemperatur im Betrieb: Sonneneinstrahlung, Außentemperatur, Wind und Hinterlüftung beeinflussen die Erwärmung.
Modultechnik und Standort: Zelltechnologie, Montagebedingungen und das örtliche Klima bestimmen die Bedeutung der Temperaturverluste für den Jahresertrag.
Der temperaturbedingte Leistungsrückgang ist grundsätzlich reversibel: Kühlt das Modul ab, nimmt dieser Effekt wieder ab. Er ist von der langfristigen Alterung, der Degradation, zu unterscheiden.
Bezeichnungen für den Leistungskoeffizienten:
- Temperaturkoeffizient der Leistung
- Pmax-Temperaturkoeffizient
- Leistungstemperaturkoeffizient
- Temperature Coefficient of Pmax