Arbeitspaket AP1.2 22,41 x 9,09 cm Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen Armin Richter / Andreas Krutzke 26.01.2012
Agenda 01 Ziel des Arbeitspaketes 02 Schwachstellen in Modulen und Fehlerstatistik 03 Elektrische Verbindungspunkte 04 Untersuchungszeitraum und statistische Erfassung 05 Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren 06 Reklamationsstatistik 07 Fazit Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 2
Ziel des Arbeitspaketes Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen Elektrische Verbindungsstellen an und in PV-Modulen Bestandsaufnahme des Lagerbestandes der letzten 11 Jahre Kriterien für Fehlerquellen Reklamationsbearbeitung Auswertung der Fehlerstatistiken der letzten 6 Jahre Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 3
Elektrische Verbindungspunkte im Modul-Laminat Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 4
Elektrische Verbindungspunkte in der Anschlussdose Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 5
Untersuchungszeitraum und statistische Erfassung Anzahl der pro Jahr hergestellten Module 1998 16% 1% 1%1%1% 3% 1999 2000 2001 2005 31% 2006 2007 25% 2008 2009 2010 11% 7% 3% 2011 Mengenverteilung untersuchter Module nach Herstelljahr Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 6
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Zellgröße nach Jahren 25 4 Zoll 20 5 Zoll 15 6 Zoll 10 6 Zoll + 5 Andere(dünnschic ht,156x110) 0 1998 1999 2000 2001 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Verteilung der Zellgröße nach Jahren Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 7
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Solarzellen Zellgröße zu Busbars 70 60 50 40 2 Busbars 30 3 Busbars 20 10 0 4 Zoll 5 Zoll 6 Zoll 6 Zoll + Andere(156x110 ohne dünnschicht) Verteilung der Zellgröße zur Anzahl der Busbars Gleichzeitig geht der Trend klar zu 6 Zellen mit 60 Zellen/Modul Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 8
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose 1% Anzahl der Anschlussdosen 1% 2% Anzahl Bypassdioden 1% 1 2% 1%2% 2%1% 1% 2% 1% 0 2 1 2 3 3 4 4 5 95% 5 6 2x2 2x4 88% Anzahl der Anschlussdosen im Volumensegment = 1 Anzahl der Bypassdioden im Volumensegment = 3 Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 9
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose mit Federzugklemmen Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 10
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose mit Schraubklemmen und ausgegossen Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 11
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose mit gelöteten Kontaktstellen Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 12
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose mit speziellen Kontaktstecker Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 13
Entwicklung des Moduldesigns in 11 Jahren Anschlussdose mit Dampfdruckausgleich Anzahl der nicht vergossenen Anschlussdosen mit oder ohne Dampfmembran nach Jahren 18 16 14 12 10 8 mit ohne 6 4 2 0 1998 1999 2001 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 14
Fehlerverteilung in Reklamationsfällen 2006-2010 Anzahl Module 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0,34% Verkaufte Module ( auf Stück mit umgerechnet ) Reklamationsgründe pro Modul 0,61% 0,76% 0,44% 185.000 310.000 615.000 0,41% 800.000 145.000 2006 2007 2008 2009 2010 defekte Zellverbinder Versicherungsfall technischer Defekt Optisches Problem Verarbeitungsfehler Minderleistung Kontaktfehler loser Rahmen Delaminierung kleine Leistung Transportschaden verd. Trasportschaden Glasbruch Anschlussdose Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 15
Häufigkeit der Fehlermeldungen nach Jahr Gesamtverkaufsmenge 2006 2010 = 2.100.000 Module* * ca. Angabe auf Rechenbasis 170 Wp / Modul 300 800.000 defekte Zellverbinder 250 Versicherungsfall technischer Defekt 200 615.000 Optisches Problem Verarbeitungsfehler 150 100 145.000 185.000 310.000 Minderleistung Kontaktfehler loser Rahmen Delaminierung kleine Leistung Transportschaden verd. Trasportschaden 50 Glasbruch junction box 0 2006 2007 2008 2009 2010 Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 16
Fazit Fertigungstechnik Trend zu hohem Automatisierungsgrad Häufigste Fehlerquellen Lötverbindungen ohne Zugentlastung In Anschlussdosen Verbinder zwischen Zellen Große Steigerung der Modul- und Komponentenvielfalt Stromstärken und Spannungen sind stak gestiegen Erhöhung der Zell- und Modulwirkungsgrade Anpassung der Technik und Prüfnormen erforderlich? Energiebau - Risikoanalyse potenzieller Schwachstellen in PV-Modulen 26.01.2012 17
22,41 x 9,09 cm Photovoltaik ist eine wichtige Säule der Stromversorgung der Zukunft. Daran arbeiten wir jeden Tag. Michael Schäfer, Geschäftsführer Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! www.energiebau.de 26.01.2012