Temperatur-/Bestrahlungskorrektur
Korrigieren Sie Solarmodul-Parameter auf STC-Bedingungen gemäß IEC 60891 — mit α, β und γ Temperaturkoeffizienten.
Funktionsprinzip
Die IEC 60891 definiert standardisierte Verfahren zur Korrektur gemessener I-V-Kennlinien auf beliebige Temperatur- und Bestrahlungsbedingungen:
Die Koeffizienten α, β und γ sind modulspezifisch und im Herstellerdatenblatt angegeben.
Temperatureinfluss auf Modulleistung
Normen & Standards
| Norm | Bezeichnung | Anwendungsbereich |
|---|---|---|
| IEC 60891 | Corrections to I-V characteristics | Verfahren zur Korrektur gemessener I-V-Kennlinien auf verschiedene Temperatur- und Bestrahlungsbedingungen. Procedure 1 und 2. |
| IEC 60904-3 | Measurement principles — STC | Definition der Standardtestbedingungen (STC) und des Referenzspektrums AM1.5G für Solarzellenmessungen. |
| IEC 60904-1 | Current-voltage measurement | Messverfahren für I-V-Kennlinien von Solarzellen und -modulen unter definierten Bedingungen. |
| IEC 61215-2 | Module design qualification | Prüfverfahren für kristalline Silizium-Solarmodule: Temperaturkoeffizientenmessung, Leistungsmessung, Degradationstest. |
Fachbegriffe (Glossar)
- STC (Standard Test Conditions)
- Standardbedingungen: 1000 W/m², 25°C Zelltemperatur, AM1.5G Spektrum. Bezugsbasis für alle Moduldatenblätter.
- α (Alpha)
- Temperaturkoeffizient von Isc (%/°C). Positiv: Isc steigt mit Temperatur. Typisch: +0,03 bis +0,06 %/°C.
- β (Beta)
- Temperaturkoeffizient von Voc (mV/°C oder %/°C). Negativ: Voc sinkt mit Temperatur. Typisch: -120 bis -160 mV/°C (60-Zellen-Modul).
- γ (Gamma)
- Temperaturkoeffizient von Pmax (%/°C). Negativ: Pmax sinkt mit Temperatur. Typisch: -0,35 bis -0,50 %/°C.
- NOCT
- Nominal Operating Cell Temperature: Zelltemperatur bei 800 W/m², 20°C Umgebung. Typisch 43-47°C.
- Bestrahlungsstärke (G)
- Einfallende Solarstrahlung in W/m². STC = 1000 W/m². AM1.5G-Spektrum nach IEC 60904-3.
Häufig gestellte Fragen
Was ist IEC 60891?
IEC 60891 ist die internationale Norm für die Korrektur von I-V-Kennlinien auf Standard-Testbedingungen (STC: 1000 W/m², 25°C, AM1.5G). Sie definiert zwei Verfahren: Procedure 1 (Parameterkorrektur) und Procedure 2 (Kurvenkorrektur).
Was sind STC-Bedingungen?
Standard Test Conditions: Bestrahlungsstärke 1000 W/m², Zelltemperatur 25 ±2°C, Spektrum AM1.5G (IEC 60904-3). Alle Datenblattangaben von Solarmodulen beziehen sich auf STC.
Was ist der α-Koeffizient?
α (Alpha) ist der Temperaturkoeffizient des Kurzschlussstroms Isc in %/°C. Typisch: +0,03 bis +0,06 %/°C. Positiv: Isc steigt leicht mit der Temperatur (mehr thermisch generierte Ladungsträger).
Was ist der β-Koeffizient?
β (Beta) ist der Temperaturkoeffizient der Leerlaufspannung Voc. Kann in mV/°C (absolut) oder %/°C (relativ) angegeben werden. Typisch: -0,28 bis -0,35 %/°C. Negativ: Voc sinkt deutlich mit Temperatur.
Was ist der γ-Koeffizient?
γ (Gamma) ist der Temperaturkoeffizient der Maximalleistung Pmax in %/°C. Typisch: -0,35 bis -0,50 %/°C. Dominierender Effekt: Voc-Abnahme überwiegt Isc-Zunahme → Gesamtleistung sinkt.
Wie beeinflusst die Bestrahlungsstärke Isc?
Isc ist proportional zur Bestrahlungsstärke G: Bei 800 W/m² ist Isc ≈ 80% des STC-Werts. Diese lineare Beziehung gilt im Bereich 200-1200 W/m² mit < 1% Abweichung.
Wie beeinflusst die Bestrahlungsstärke Voc?
Voc steigt logarithmisch mit G: ΔVoc = Vt × ln(G₂/G₁) pro Zelle (Vt ≈ 26 mV). Bei Halbierung von G sinkt Voc um ca. 18 mV/Zelle. Der Effekt ist kleiner als der Temperatureffekt.
Was ist NOCT?
Nominal Operating Cell Temperature: die Zelltemperatur bei 800 W/m², 20°C Umgebung, 1 m/s Wind. Typisch: 43-47°C. Faustregel: Tcell ≈ Tamb + (NOCT-20)/800 × G.
Warum sinkt die Leistung bei Hitze?
Pro 1°C Erwärmung über 25°C sinkt Pmax um 0,35-0,50%. Bei 60°C Zelltemperatur (ΔT=35°C): Leistungsverlust ≈ 12-18%. Deshalb ist gute Hinterlüftung der Module entscheidend.
Woher bekomme ich die Koeffizienten?
Die Temperaturkoeffizienten α, β, γ stehen im Datenblatt des Modulherstellers. Alternativ: IEC 60891 Verfahren zur experimentellen Bestimmung durch Messung bei verschiedenen Temperaturen.