Waar komen hotspots voor?

Siliciumzonnepanelen op basis van kristallijne wafers bestaan uit flinterdunne siliciumzonnecellen die tijdens de productie in serie aan elkaar worden gesoldeerd tot strings. Daardoor stroomt de geproduceerde elektriciteit door alle zonnecellen van de string naar de afleider. Als een cel of een deel van een cel niet actief is, d.w.z. geen elektriciteit meer produceert, neemt de inwendige weerstand van deze cel of dit deel van de cel toe. De stroom van de andere cellen blijft echter door de inactieve cel lopen. Door de hoge ohmse weerstand ontstaat er vermogensverlies, dat in de vorm van warmte aan de omgeving wordt afgestaan. Daarom worden dergelijke plekken hotspots genoemd. Dit kan ook hele panelen betreffen.

Hoe kun je hotspots in het paneel herkennen?

Het eerste teken is een vermindering van de capaciteit en de elektriciteitsopbrengst van het systeem. Dit kan echter verschillende oorzaken hebben. Daarom wordt een thermografisch onderzoek aanbevolen. Hierbij worden temperatuurverschillen op het paneeloppervlak geregistreerd met een speciale camera terwijl het zonnesysteem elektriciteit produceert. Om voldoende hoge temperatuurverschillen te kunnen opwekken, is een goede zoninstraling noodzakelijk bij een thermografisch onderzoek. De temperatuurverschillen op het oppervlak van het paneel worden op die manier in kleur weergegeven in de thermografische camera. Zo is gemakkelijk te herkennen waar zich hete plekken in de zonnecellen bevinden.

Wat is de oorzaak van hotspots?

Hotspots worden meestal veroorzaakt door plaatselijke beschaduwing. Een boom die een zonnepaneel gedeeltelijk beschaduwt, kan net zo goed een hotspot veroorzaken als een blad dat op het zonnepaneel ligt. Vogelpoep en andere vervuiling op het paneeloppervlak zijn ook dikwijls oorzaken van hotspots. Hotspots kunnen ook ontstaan door fabricagefouten, zoals slechte soldeerverbindingen of microscheurtjes.

Wat is het gevaar van een hotspot?

Aangezien de temperatuur van de panelen plaatselijk zeer hoog kan oplopen door de hotspot, bestaat er wel degelijk brandgevaar. Het is dus mogelijk dat een droge tak of soortgelijk materiaal in de buurt van de hotspot ontbrandt. Daarom moeten hotspots serieus worden genomen. Zonnepanelen bevatten echter een beveiliging in de vorm van bypass-dioden. Als de spanning in één cel van de string negatief wordt en er vervolgens een ohmse weerstand ontstaat, wordt de stroom van de andere cellen van het paneel door deze diode geleid. De stroom wordt dus niet alleen rond de betreffende cel omgeleid, maar rond de hele cellenreeks. Dit voorkomt weliswaar de hotspot, maar vermindert ook het vermogen van het paneel en dus van de hele paneelreeks. Het resultaat is een vermindering van het rendement van het zonne-energiesysteem.

Hoe kunnen hotspots worden voorkomen en is de fout te herstellen?

Sommige oorzaken van hotspots zijn vermijdbaar, zoals hotspots die worden veroorzaakt door beschaduwing. Daarom moet de systeembeheerder of een door hem ingeschakelde dienstverlener vaker een blik op het systeem werpen. Bij een dergelijke visuele inspectie kunnen vervuiling en gedeeltelijke beschaduwing gemakkelijk worden vastgesteld. Bovendien is regelmatige reiniging van de generator een lonende investering, vooral omdat de opbrengst dan over het algemeen ook toeneemt. Dit geldt met name voor installaties die op stoffige plaatsen of in de buurt van bomen staan. Maar een blik op de omringende vegetatie kan ook de moeite waard zijn. Omdat gedurende 20 of meer jaren van gebruik van de zonnepanelen de beschaduwingssituatie door de vegetatie kan veranderen.

Indien hotspots door een productiefout ontstaan, moet het desbetreffende paneel eventueel worden vervangen. Het is inderdaad zo dat de in het paneel ingebouwde bypass-dioden ervoor zorgen dat de stroom door de niet-actieve celgebieden wordt geleid. Maar als ook deze beveiliging uitvalt, kan het betreffende gebied erg heet worden. Bij het vervangen van het betreffende paneel is het belangrijkste dat een vervangend paneel bij de andere panelen in de string en in de installatie past. U kunt passende vervangende panelen vinden op de online marktplaats van SecondSol.