Hot Spot (Photovoltaik)

Der Hot-Spot-Effekt (wörtlich übersetzt: Heißer-Fleck-Effekt) bezeichnet in der Photovoltaik die Überhitzung eines Bereich eines Solarzellenmoduls aufgrund ungleichen Lichteinfalls, der im Extremfall einen Brand verursachen kann.

Ursache

Der Hot-Spot-Effekt tritt auf, wenn einzelne Solarzellen innerhalb der Reihenschaltung im Solarmodul im Schatten liegen. Diese abgeschatteten Zellen können selbst keine elektrische Spannung erzeugen und wirken stattdessen wie ein elektrischer Widerstand, da sie im Sperrbereich ihrer Strom-Spannungs-Kennlinie betrieben werden. Die anderen in Serie geschalteten Zellen erzeugen weiterhin eine elektrische Spannung. Übersteigt diese Spannung die Sperrspannung der abgeschatteten Zellen, so wird die Sperrspannung durchbrochen und es fließt der volle Strom. Der Strom wird dann wie in einem elektrischen Widerstand in Wärme umgesetzt, die Zelle kann sich bis zur Zerstörung überhitzen.^[1]

Vermeidung

Um den Hot-Spot-Effekt zu vermeiden, werden bei größeren Modulen Bypass-Dioden antiparallel zu einer bestimmten Anzahl der seriell verbundenen Solarzellen geschaltet.

Problematik

Eine mangelhaft kontaktierte Freilaufdiode fällt im Normalbetrieb nicht auf. Erst beim Sonderfall der teilweisen Beschattung wird diese benötigt. Möglicherweise war dies die Ursache für den Brand der Photovoltaikanlage Bürstadt^[2][3].

Einzelnachweise

1. ↑ Eintrag Hot-Spot-Effekt im Umwelt-Lexikon auf umweltdatenbank.de
2. ↑ Brandursache in Bürstadt waren mangelhafte Solar-Laminate von BP Solar Artikel auf photovoltaik-guide.de vom 24. August 2009
3. ↑ Feuer auf dem Dach Artikel in der Financial Times Deutschland vom 3. Juli 2009