Übersicht
Die Temperaturkoeffizienten beschreiben, wie sich die elektrischen Parameter einer Solarzelle bei Temperaturänderung verhalten. Sie werden für die IEC 60891-Korrektur von I-V-Kurven auf Standardtestbedingungen (STC: 25 °C, 1000 W/m²) verwendet.
Die drei wichtigsten Koeffizienten sind: αIsc (Kurzschlussstrom), βVoc (Leerlaufspannung) und γPmax (maximale Leistung). Die konkrete Größenordnung hängt stark vom jeweiligen Modultyp, Datenblatt und verwendeten Messdefinitionen ab.
Verwenden Sie unseren Temperatur-/Bestrahlungskorrektur-Rechner zusammen mit diesen Referenzwerten für normkonforme Korrekturen nach IEC 60891.
Referenztabelle
| Technologie | αIsc (%/K) | βVoc (%/K) | γPmax (%/K) | NOCT (°C) | βVoc absolut (mV/K/Zelle) |
|---|---|---|---|---|---|
| Mono-Si PERC | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| Mono-Si TOPCon | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| Mono-Si HJT | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| Mono-Si IBC | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| Poly-Si BSF | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| CIGS | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| CdTe | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| a-Si | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| Perowskit | — | — | — | — | — |
| GaAs | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig | datenblattabhängig |
| III-V Multijunction | variabel | variabel | variabel | — | variabel |
Hinweise zur Nutzung
1. Datenblätter referenzieren diese Koeffizienten meist auf STC (25 °C, 1000 W/m²). Die tatsächlichen Werte können je nach Hersteller und Zelldesign deutlich abweichen.
2. Ohne festen Hersteller-, Revisions- und Testprotokollstand werden in der Tabelle keine universellen Zahlenbereiche ausgewiesen.
3. In Datenblättern ist αIsc bei vielen Technologien leicht positiv und βVoc meist negativ. γPmax ergibt sich aus dem Zusammenspiel mehrerer Temperaturabhängigkeiten und ist in vielen Moduldatenblättern ebenfalls negativ.
4. NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) gibt die Zelltemperatur bei 800 W/m², 20 °C Umgebung und 1 m/s Wind an. Niedrigere NOCT-Werte koennen unter vergleichbaren Randbedingungen auf geringere betriebliche Zelltemperaturen hindeuten, sind aber nur ein Teil der Gesamtauslegung.
5. HJT-Module werden in vielen Produktdatenblättern mit vergleichsweise günstigen γPmax-Werten innerhalb des kommerziellen Siliziumsegments ausgewiesen. Ob sich daraus ein Ertragsvorteil ergibt, hängt zusätzlich von Montage, Hinterlüftung und Standort ab.
6. Perowskit-Koeffizienten sind noch nicht standardisiert — die Werte variieren stark je nach Zusammensetzung und Forschungsgruppe.
Verwenden Sie unseren Temperatur-/Bestrahlungskorrektur für Ihre eigenen Berechnungen.
Häufig gestellte Fragen
Warum sinkt die Leistung einer Solarzelle bei höherer Temperatur?
Mit steigender Zelltemperatur sinkt bei vielen PV-Technologien die Leerlaufspannung (Voc), während der Kurzschlussstrom (Isc) oft nur leicht steigt. Häufig überwiegt der Voc-Effekt, weshalb γPmax in vielen Datenblättern negativ ist.
Welche Technologien werden für warme Standorte oft verglichen?
Welche Technologie in warmen Standorten besser passt, muss datenblatt- und projektspezifisch bewertet werden. In vielen Datenblättern werden bei HJT-, teils TOPCon- und auch CdTe-Modulen vergleichsweise weniger negative Temperaturkoeffizienten ausgewiesen. Die konkrete Ertragsleistung hängt jedoch zusätzlich von Anlagenlayout, Lüftung, Einstrahlungsprofil und realer Modultemperatur ab.
Was ist der Unterschied zwischen relativem und absolutem Temperaturkoeffizienten?
Der relative Koeffizient (%/K) bezieht sich auf den STC-Wert, der absolute Koeffizient (mV/K oder mA/K) gibt die physikalische Änderung an. Für IEC-60891-Korrekturen werden konsistente Koeffizienten aus demselben Datensatz benötigt (relativ oder korrekt umgerechnet absolut).
Quellen und Referenzen
- IEC 60891 — Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics
- Fraunhofer ISE — Photovoltaics Report
- IEC 61215-2 — Design qualification and type approval for PV modules
- Herstellerdatenblätter der konkret eingesetzten Module (inkl. αIsc/βVoc/γPmax, NOCT und Testbedingungen)