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Schneckenspuren auf Modulen noch unerforscht

28. November 2011 | Forschung und Entwicklung, Topnews

Sogenannte Schneckenspuren auf Solarzellen sind für Experten nach wie vor ein Rätsel. Viele Modulhersteller sind von dem Phänomen betroffen. So kommen bekannte Gutachter auf geschädigte Module mit einer Kapazität von 72 Megawatt in den letzten fünf Jahren.

Seit Jahren geistern immer wieder Meldungen über ominöse Schneckenspuren auf installierten Modulen durch die Solarbranche. Inzwischen ist klar: es gibt sie wirklich. Allein neun namhafte Gutachter haben zusammen genommen in den Jahren 2006 bis 2011 solche Spuren auf Modulen mit einer Leistung von 72 Megawatt beobachtet. Dazu hatte sie Marc Köntges befragt, der am Institut für Solarenergieforschung in Hameln die Gruppe Modul- und Verbindungstechnik leitet. „Die Dunkelziffer liegt aber wahrscheinlich wesentlich höher“, betont der Wissenschaftler in seinem Vortrag vergangene Woche am 25. November auf dem 8. Workshop „Photovoltaik-Modultechnik“ der Energieagentur NRW und des TÜV Rheinland.

Schneckenspuren, auf Englisch Snail Trails oder Worm Marks genannt, sind dunkle Verfärbungen auf den Solarzellen eines Solarmoduls. Dabei gibt es laut Köntges unterschiedliche Typen: entweder sind die Spuren kreuz und quer über die Zelle verteilt. Dann umranden sie meist kleinere Risse oder Brüche in der Zelle. Oder sie bilden sich entlang der Kanten der Zelle aus. Dieser Prozess wird dann Framing genannt. Eine dritte Variante ist, dass sie ausgehend von den Zellverbindern entlang der einzelnen Zellfinger auftreten.

Die Schwierigkeit, die Ursachen und Auswirkungen von Schneckenspuren zu untersuchen, liegt unter anderem darin, dass das Phänomen nur im freien Feld auftritt. Bei Indoor-gelagerten Modulen konnten die typischen Verdunkelungen bisher offenbar noch nicht festgestellt werden. Ein weiteres Problem ist, dass die Spuren in der Regel erst fünf bis acht Monate nach der Installation der Module auftreten. Das erschwert es Herstellern, die Produktionsprozesse nachzuvollziehen, die eventuell zur Ausbildung der unerwünschten Spuren geführt haben.

Klar scheint mittlerweile zu sein, dass Schneckenspuren mit der Anzahl an Rissen oder Brüchen in der Zelle korrelieren. „Die Risse sind aber wahrscheinlich nicht die Ursache dafür, dass sich Schneckenspuren ausbilden“, meint Köntges. Es sei eher so, dass Schneckenspuren vorhandene Risse leichter sichtbar machen.

Mikrorisse führen also nicht immer zu Schneckenspuren. Damit sich die dunklen Stellen ausbilden, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein, die bisher noch nicht genau bekannt sind. Laut Köntges deutet aber vieles darauf hin, dass die verwendete EVA-Folie eine wichtige Rolle spielt, die zwischen Glas und Zellen liegt. Es habe sich gezeigt, dass Module, die vorher Schneckenspuren aufwiesen, dies nicht mehr taten, nachdem die EVA-Folie in der Produktion gewechselt wurde. Der Umstand sei allerdings noch nicht genau genug untersucht, um sagen zu können, dass es sich um eine bestimmte Zusammensetzung der EVA-Folien handelt oder gar auf einen bestimmten Hersteller zurückgeführt werden könne.

Der Vernetzungsgrad der EVA-Folie sei wahrscheinlich nicht bedeutsam für die Ausbildung von Schneckenspuren. Dies sei bereits untersucht worden und es habe kein Zusammenhang festgestellt werden können. Außerdem ist noch unklar, ob die Schneckenspuren hauptsächlich ein optisches Problem sind, oder ob sie die Leistung und Haltbarkeit der Module beeinträchtigen. (Mirco Sieg)