DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
DIN EN 60904-5/A1
; VDE 0126-4-5/A1:2022-03
Photovoltaische Einrichtungen - Teil 5: Bestimmung der gleichwertigen Zellentemperatur von photovoltaischen (PV) Betriebsmitteln nach dem Leerlaufspannungs-Verfahren (IEC 82/1822/CD:2020); Text Deutsch und Englisch
Photovoltaic devices - Part 5: Determination of the equivalent cell temperature (ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage method (IEC 82/1822/CD:2020); Text in German and English
Einführungsbeitrag
Dieser Teil von IEC 60904 beschreibt das bevorzugte Verfahren für die Bestimmung der gleichwertigen Zellentemperatur (ECT, englisch: equivalent cell temperature) von PV-Bauelementen (Zellen, Module, Modulgruppen einer Modulart) für einen Vergleich ihrer thermischen Kennwerte, zur Bestimmung der Nennbetriebszellentemperatur (NOCT, englisch: nominal operating cell temperature) oder alternativ der Nennbetriebsmodultemperatur (NMOT, englisch: nominal module operating temperature) und für die Umrechnung der gemessenen Strom-Spannungs-Kennlinie auf andere Temperaturen. Wenn Temperaturfühler wie Thermoelemente verwendet werden, um die Zellentemperatur von PV-Bauelementen bei natürlicher oder künstlicher gleichbleibender Beleuchtungsstärke zu ermitteln, treten zwei Hauptprobleme auf. Erstens kann innerhalb der Fläche des Moduls eine beträchtliche Temperaturstreuung beobachtet werden. Zweitens werden, da die Solarzellen gewöhnlich nicht zugänglich sind, die Fühler auf der Rückseite des Moduls befestigt, und die gemessene Temperatur wird durch die Wärmeleitfähigkeit der Einkapselung und des Rückseitenwerkstoffes beeinflusst. Diese Probleme werden verstärkt, wenn die gleichwertige Zellentemperatur zur Messung der Leistung einer Modulgruppe vor Ort ermittelt werden soll, wobei alle Zellen geringfügig unterschiedliche Temperaturen haben und die mittlere Zellentemperatur nur schwer bestimmt werden kann. Die gleichwertige Zellentemperatur ist die mittlere Sperrschichttemperatur der Bauelemente (Zellen, Module, Modulgruppen einer Modulart), die der Strombetriebstemperatur gleicht, wenn das gesamte Bauelement gleichmäßig bei dieser Sperrschichttemperatur betrieben werden würde. Die Anwendung des Verfahrens auf NMOT-Messungen könnte durch die tatsächliche elektronische Last, die für das MPP-Tracking und die VOC-Messungen verwendet wird, eingeschränkt werden und erfordert möglicherweise Abweichungen vom Verfahren zur Datenanalyse in IEC 61853-2. Bei Modulen mit großer thermischer Trägheit wie beispielsweise Glas-Glas-Konstruktionen für BIPV-Anwendungen werden die Messungen durch den größeren Temperaturunterschied zwischen der Zellen- und der Modulaußentemperatur bei transienten Bedingungen noch schwieriger. Zusätzlich stoßen Messungen mit Temperatursensoren für bifaziale PV-Module auf praktische Hürden wegen Bedenken hinsichtlich lokaler heißer Punkte, wenn sich die Sensoren auf effektiven Zellenflächen befinden.
