PID (Potenzial-induzierte Degradation) bei Solarmodulen: Ursachen, Auswirkungen und Schutzmaßnahmen
Dominik Broßell
Redakteur
PID (Potenzial-induzierte Degradation) zählt zu den komplexeren, aber entscheidenden Effekten im Bereich der Photovoltaik. Diese Form der Leistungsdegradation kann den Ertrag von PV-Modulen beeinträchtigen – das bedeutet weniger Solarstromproduktion, weniger Stromkosteneinsparungen sowie eine längere Amortisationszeit von Anlagen.
In diesem Artikel erfährst Du, was PID genau ist, wie es entsteht und wie Du Deine Module wirksam davor schützt.
Was ist PID und wie entsteht sie?
PID beschreibt den Spannungs-basierten Leistungsabfall von Solarmodulen. Die Degradation entsteht typischerweise, wenn PV-Module unter einer hohen negativen Systemspannung gegenüber Erde betrieben werden – insbesondere bei feuchter Umgebung und Temperaturen über 25 °C. Die Folge: Natriumionen aus dem Glas oder der Zellstruktur wandern in die Halbleiterstruktur der Zelle, verändern deren Eigenschaften und senken dauerhaft die Leistungsfähigkeit.
PID tritt meist bei in Reihe geschalteten Modulen auf, die sich näher an der negativen Potentialseite des Strings befinden – also vor allem bei größeren Systemen mit zentralem Wechselrichter. Aber auch bei kleineren Balkonkraftwerken kann PID ein Thema sein, wenn die Materialqualität oder Systemintegration nicht stimmt.
Technischer Hintergrund: Der PID-Mechanismus
PID ist eine Kombination aus elektrischen Feldern, hoher Luftfeuchtigkeit und Materialinteraktionen:
- Elektrisches Feld: Bei negativer Spannung zur Erde bildet sich ein starkes elektrisches Feld im Modul.
- Ionentransport: Positive Ionen (z. B. Na⁺) wandern durch das Modul – meist aus dem Natrium im Glas.
- Materialveränderung: Die eingedrungenen Ionen beeinflussen die Passivierungsschichten der Solarzelle und führen zu Leckströmen oder erhöhter Rekombination.
Wie erkenne ich PID?
PID ist nicht sofort sichtbar. Sie schleicht sich über einen langen Zeitraum in das Modul ein und lässt sich im Feld oft nur durch Leistungsvergleich, Thermografie oder gezielte Messverfahren diagnostizieren.
Typische Anzeichen für PID sind ein deutlicher Leistungsverlust einzelner Module oder ganzer Strings, das Auftreten von Hotspots, die sich bei thermografischen Messungen zeigen, sowie ein erhöhter Leckstrom innerhalb der Module. Zusätzlich fällt im Monitoring häufig eine zunehmende Abweichung von der ursprünglich spezifizierten Soll-Leistung auf. Besonders problematisch ist dabei, dass sich der PID-Effekt kumulativ verstärkt: Ohne geeignete Gegenmaßnahmen kann die Degradation fortschreiten und das betroffene Modul dauerhaft schädigen.
So schützt Du Deine Solarmodule vor PID
Es gibt eine Reihe von Maßnahmen, um PID vorzubeugen oder zu minimieren:
1. PID-resistente Module wählen
Wer heute ein Balkonkraftwerk oder eine PV-Anlage kauft, ist in puncto PID viel besser geschützt als früher. PID wurde inzwischen als ernstzunehmendes Phänomen anerkannt und seriöse Solarmodulhersteller entwickeln ihre Geräte mit einem integrierten PID-Schutz.
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2. Geeignete Wechselrichter nutzen
Mikrowechselrichter, wie sie in unseren Balkonkraftwerk-Komplettsets enthalten sind, betreiben jedes Modul separat. Dadurch ist keine hohe negative Systemspannung gegenüber der Erde notwendig – eine wichtige Voraussetzung, um PID von vornherein zu vermeiden.
3. Vermeide hohe Luftfeuchtigkeit
Achte bei der Installation auf gut belüftete Bereiche und vermeide dauerhafte Feuchtigkeit (z. B. bei Dachaufbauten ohne Drainage). Insbesondere bei Fassadeninstallationen oder Flachdächern sind hinterlüftete Montagesysteme zu empfehlen.
4. Module sauber halten
Staub, Pollen oder Rückstände können die PID-Anfälligkeit erhöhen. Eine regelmäßige Reinigung schützt nicht nur vor PID, sondern sorgt auch für bessere Lichtausbeute.
Fazit: PID vermeiden statt reparieren
PID ist ein unsichtbarer Feind – aber kein unausweichliches Schicksal. Mit hochwertiger Modulwahl, guter Systemintegration und regelmäßiger Wartung kannst Du Deine Solaranlage oder Dein Balkonkraftwerk effektiv schützen. Unsere modernen Solarmodule sind nicht nur besonders leistungsstark, sondern bieten Dir auch den entscheidenden Vorteil der PID-Resistenz – für eine lange Lebensdauer und stabile Erträge.
Dein Solar-Einstieg beginnt mit dem Zusammenstellen Deines Balkonkraftwerks:
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Als euer Experte für Solartechnik und erneuerbare Energien informiert euch Dominik regelmäßig im priwatt-Blog über alles Wissenswerte rund um die Themen Balkonkraftwerk, PV, Stromtarife, Batteriespeicher und Co.
