Inhalt:
- Was sind Schneckenwege auf Solarpanelen?
- Wie entstehen Schneckenwege auf Solarpanelen?
- Die Hauptgründe für die Entstehung von Schneckenwegen auf Solarpanelen?
- Welche Auswirkungen haben Schneckenwege auf Solarpanelen?
- Wie kann man Schneckenwege auf Solarpanelen verhindern?
Einleitung
Die Installation von Solarpanelen zur Stromversorgung Ihres Hauses ist eine nachhaltige Langzeitinvestition. Dies hilft nicht nur, Ihre Stromkosten zu reduzieren, sondern trägt auch zur Verringerung Ihres CO2-Fußabdrucks bei und schafft ein nachhaltigeres Ökosystem.
Trotz der erheblichen Vorteile von Solarpanelen bei der Bereitstellung von sauberer Energie können einige Probleme deren Effizienz im Laufe ihres Lebenszyklus beeinträchtigen, und ein häufiges Problem ist das Auftreten von Schneckenwegen.
Was sind Schneckenwege auf Solarpanelen?
Schneckenwege, auch als Schneckenspuren oder Wurmmarkierungen bezeichnet, zeigen sich als lokalisierte Verfärbungslinien, die sich über einen längeren Gebrauchszeitraum auf Solarpanelen entwickeln.
Typischerweise erscheinen sie als dunkle oder braune Linien und neigen dazu, in der Nähe von Sammelschienen, entlang der Kanten von Solarpanelen oder in der Nähe von Mikrorissen aufzutreten.
Diese feinen braunen Linien erzeugen die optische Illusion, dass Schnecken oder Würmer die Oberfläche der Solarpanele überquert haben, daher der Name „Schneckenwege“ oder „Wurmmarkierungen“. Wenn sich diese Wege über das gesamte Solarpanel erstrecken, können sie dessen visuelle Ästhetik erheblich beeinflussen.
Typischerweise wird die Manifestation von Schneckenwegen offensichtlich, wenn ein Solarpanel beeinträchtigt ist, beispielsweise durch Mikrorisse, nachdem es monatelang den Außenelementen ausgesetzt war. Anschließend bleiben diese Wege sichtbar auf den Solarpanelen bestehen.
Wie entstehen Schneckenwege auf Solarpanelen?
Die Bildung von Schneckenwegen auf Solarpanelen ist das Ergebnis einer Reihe komplexer chemischer und physikalischer Prozesse. Zunächst löst eine chemische Reaktion an den Sammelschienen des Solarpanels die erste Phase der Entstehung von Schneckenwegen aus. Anschließend führt kontinuierlicher physischer Stress zur Bildung von Mikrorissen auf der Oberfläche des Panels, die Wege für das Eindringen von Feuchtigkeit schaffen. In Anwesenheit eines elektrischen Feldes, ultravioletter Strahlung und Betriebstemperaturen löst die eingedrungene Feuchtigkeit einen Korrosionsprozess aus. Die Verformung von Silberkontakten und Einbettungsfolie führt dazu, dass Silberpartikel auf die EVA-Folie wandern. Das Einbettungspolymer enthält chemische Bestandteile wie Schwefel, Phosphor und Chlor, was zu sekundären chemischen Reaktionen mit Silber führt. Die Ansammlung dieser winzigen Partikel, die durch mehrere Reaktionen entstehen, führt schließlich zur Bildung der charakteristischen Schneckenwege auf der Oberfläche der Solarzellen und Einbettungsmaterialien.
Wenn Solarpanele über einen längeren Zeitraum rauen Außenbedingungen ausgesetzt sind, beginnt das EVA-Material zu zerfallen und setzt Kohlendioxid und Essigsäure frei. In Anwesenheit von Sauerstoff reagiert Kohlendioxid mit der als leitfähiges Material im Solarpanel verwendeten Silberpaste und bildet Silberkarbonat:
4Ag + 2CO2 + O2 —> 2Ag2CO3
Anschließend reagiert Silberkarbonat mit der Essigsäure im EVA-Material und bildet Silberacetat:
Ag2CO3 + CH3COOH —> CH3COO(Ag) + CO2 + H2O
Das Silberacetat lagert sich dann auf der EVA ab und zeigt sich als braune Linien (Schneckenwege).
Es ist wichtig zu beachten, dass Mikrorisse eine Voraussetzung für ihre Bildung sind. Wenn die internen Komponenten des Solarpanels nicht von Außenelementen beeinflusst werden, insbesondere wenn keine Feuchtigkeit eindringen kann, ist das Auftreten von Schneckenwegen sehr unwahrscheinlich. In diesem Prozess wird die Anwesenheit von Mikrorissen zu einem kritischen Faktor, der die notwendigen Bedingungen für das Erscheinen von Schneckenwegen bietet.
Die Hauptgründe für die Entstehung von Schneckenwegen auf Solarpanelen?
Schneckenwege entstehen nach langanhaltender Exposition von Solarmodulen gegenüber äußeren Elementen, was die Frage nach ihrer genauen Ursache aufwirft. Laut den Ergebnissen dieser Studie lassen sich Schneckenwege auf Materialfehler und die Einleitung chemischer Prozesse zurückführen.
1. Unterschiede in den chemischen Eigenschaften zwischen EVA-Folie (Ethylen-Vinylacetat) und Silberkontakten.
2. Das Ausmaß der Degradation des EVA-Materials, d.h. wie es altert und verschleißt.
3. Die Wasserdampfdurchlässigkeit des Rückseitenmaterials des Solarpanels, d.h. ob es effektiv verhindern kann, dass Wasserdampf in das Innere des Solarpanels eindringt.
Viele dieser Materialfehler zeigen sich, während die Solarpanels aktiv Strom erzeugen, obwohl Vorkommnisse während des Herstellungsprozesses nicht unüblich sind und als ‚fertigungsbedingte kosmetische Mängel‘ bezeichnet werden.
Die induzierten chemischen Prozesse sind eine Folge der Materialfehler. Überwiegend sind Korrosionsreaktionen die vorherrschenden induzierten Reaktionen, die zur Bildung von Schneckenwegen führen. Diese Wege entstehen, wenn Mikrorisse auf der Oberfläche des Solarpanels erscheinen und einen Weg für die Infiltration von Feuchtigkeit und Sauerstoff bieten. Obwohl nicht jeder Mikroriss zu benachbarten Schneckenwegen führt, besteht eine beachtliche Wahrscheinlichkeit, dass diese beiden Defekte am gleichen Ort auf einer Solarzelle koexistieren. Folglich kann allgemein behauptet werden, dass Mikrorisse als der primäre Auslöser von Schneckenwegen auf Solarpanelen hervorstechen.
Welche Auswirkungen haben Schneckenwege auf Solarpanelen?
Leistungsabfall der Solarpanele: Die Leistung von Solarzellen kann beeinträchtigt werden, indem die Lichtreflexion von der Oberfläche der Solarzelle reduziert wird. Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz des Solarsystems und einer Reduktion der Energieausbeute. Untersuchungen an kristallinen Solarpanelen, die von Schneckenwegen betroffen sind, zeigen einen möglichen maximalen Rückgang der Leistungseffizienz von bis zu 9,1%. Die von Schnecken hinterlassenen Spuren können auch Schäden an den Solarzellen verursachen, da sie die Oberfläche der Zelle erodieren und so zu einer Verschlechterung der elektrischen Leistung führen.
Bildung von Hot-Spot-Effekten: Die Präsenz von Schneckenwegen verursacht nicht nur Probleme bei der Lichtreflexion, sondern kann auch einen Stromwiderstand auf dem Solarpanel erzeugen, der Hot-Spots bildet, die die Gesamtleistung des Panels weiter beeinträchtigen können. Dieser Stromwiderstand kann zu einem Energieumwandlungsverlust und zur Bildung von lokalen Hot-Zonen auf der Oberfläche des Solarpanels führen. Diese Hot-Zonen können nicht nur zu einer Abnahme der Effizienz des Panels führen, sondern auch die langfristige Stabilität des Panels negativ beeinflussen.
Auswirkungen auf das Erscheinungsbild: Das Aussehen eines Solarpanels ist äußerst wichtig für den Gesamteindruck und das Gefühl der Umweltintegration. Die Präsenz von Schneckenmarkierungen beeinträchtigt nicht nur die Leistung des Solarpanels, sondern wirkt sich auch negativ auf dessen optisches Erscheinungsbild aus. Mit der Zeit können diese braunen Markierungen weiter verfallen und somit einen dauerhaften und nicht zu vernachlässigenden negativen Effekt auf das Gesamtbild des Solarpanels und seiner Montageflächen haben.
Wie kann man Schneckenwege auf Solarpanelen verhindern?
Sorgfältiger Umgang mit Solarpanelen zur Vermeidung von Mikrorissen
Die Verhinderung von Mikrorissen in Solarpanelen kann durch eine Reihe von vorbeugenden Maßnahmen und Wartungsarbeiten erreicht werden, um die langfristige Stabilität und Leistung des Systems zu gewährleisten. Hier sind einige Vorschläge:
(1) Sachgemäße Installation und Wartung: Lassen Sie die Solarpanele von einem Fachmann installieren und stellen Sie sicher, dass der Montagerahmen und die Tragestruktur den Anforderungen entsprechen. Überprüfen und warten Sie das System regelmäßig, einschließlich der Kontrolle von Befestigungselementen, dem Reinigen von Schmutz und Schnee usw., um Mikrorisse durch äußeren Druck zu verhindern.
(2) Vermeidung von übermäßiger Kraft: Vermeiden Sie während der Installation und Wartung die Anwendung von übermäßiger Kraft oder Druck, insbesondere in den Randbereichen der Solarpanele. Eine sorgfältige Handhabung und Bedienung verringert das Risiko von mechanischen Schäden.
(3) Geeignete Grundlage und Unterstützung: Stellen Sie sicher, dass die Grundlage und die Tragestruktur des Solarpanels den Konstruktionsanforderungen entsprechen und in der Lage sind, den Einflüssen der natürlichen Umgebung wie Wind, Regen und Schnee standzuhalten. Starke Tragestrukturen können die Auswirkungen von äußeren Kräften auf Solarpanele mildern.
Klicken Sie hier, um mehr über Mikrorisse auf Solarpanelen zu erfahren:
Wählen Sie Solarpanele mit fortschrittlichen Einbettungsmaterialien.
Die Auswahl der Materialien für Solarpanele ist entscheidend, um die Bildung von Schneckenwegen zu verhindern. Bestimmte Polymermaterialien können zum Problem der Schneckenwege beitragen oder dieses verschärfen. Daher ist die Wahl geeigneter Einbettungsmaterialien besonders wichtig. Ideale Solarpanele sollten aus hochwertigen, langlebigen Materialien bestehen, die gut an Umweltveränderungen angepasst sind. Dies kann effektiv das Auftreten von Schneckenwegen verhindern, die Lebensdauer der Paneele verlängern und eine stabile Energieeffizienz und -ausgabe gewährleisten.
Maysuns HJT doppelseitige Glas-Solarpanele sind in POE eingebettet, einem thermoplastischen Material, das überlegene Leistung und Nachhaltigkeit für Solarpanele bietet. Seine UV-Beständigkeit hilft, Stabilität unter verschiedenen klimatischen Bedingungen zu bewahren, und verlängert so die Lebensdauer der Paneele. Wetterbeständig, kann es Sonne und Regen widerstehen und sich an raue Umgebungen anpassen. Darüber hinaus sind POE-Materialien umweltfreundlich und stehen im Einklang mit dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung. Daher bieten Maysuns HJT doppelseitige Glas-Solarpanele mit POE-Einbettungsmaterialien signifikante Vorteile in Bezug auf Leistung und Umweltschutz.
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Referenzen:
Solaradvisor. (2023, April 9). Why do you see snail trails on the surface of solar panels? | SolarTechAdvisor. Solartechadvisor.
Admin. (2023, December 4). Snail trails on solar panels | Just Solar. Just Solar.
Hoffmann, V. (2023, November 23). Unveiling the impact of Snail Trails on PV Modules. Above.
Nicolas, & Nicolas. (2022, October 19). Snail Trail effect: how to prevent your PV module from damage – Eco Green Energy. Eco Green Energy – Building a Greener World.
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