Steigerung der Effizienz von PV-Solarzellen durch Kühlung

Mar 25, 2024

Ein unvermeidbarer Aspekt von Photovoltaik-Solarmodulen (PV) ist, dass sie bei Erwärmung weniger effizient werden. [Tech Ingredients] erklärt in einem neuen Video den Grund dafür, nämlich den Eintrag von thermischer Energie auf das Halbleitermaterial. Im anschließenden Experiment wird demonstriert, wie sich die Kühlung der Rückseite des Panels auf die Leistungsabgabe des Panels auswirkt.

Es gibt kommerzielle Lösungen, die eine Wasserkühlung auf der Rückseite der Paneele nutzen, um die Wärme von den Paneelen abzuleiten, aber es bleiben immer noch Probleme bei der Wartung (einschließlich Winterfestigkeit) und der Ableitung der Wärme irgendwohin. Eine denkbare Lösung für Letzteres besteht darin, diese Wärme für den Warmwasserbedarf eines Haushalts zu nutzen. Im gezeigten System ist auf der Rückseite des Panels ein Kühlkörper installiert, wobei Lüfter kühle Luft über die Kühlrippen leiten.

Bei einem 100-Watt-PV-Modul gingen 10 W durch die Erwärmung des Panels in der Sonne verloren. Nach dem Einschalten der Lüfter sank die Temperatur des Panels um über 10 °C und erreichte gleichzeitig wieder 5,5 W. Da die installierten Lüfter etwa 3 W verbrauchten, bedeutete dies, dass die Lüfter keinen zusätzlichen Strom kosteten, aber zu einer erhöhten Produktion führten. Darüber hinaus verlängern die niedrigeren Temperaturen theoretisch die Lebensdauer des Panels. Doch selbst bei aktiver Kühlung müssen selbst die besten PV-Module nach ein paar Jahrzehnten ausgetauscht werden.

Danke an [Stephen Walters] für den Tipp!