Opbrengst die terugloopt door PID

Zonnepanelen degraderen met de tijd, dat is een bekend verschijnsel. In de meeste panelen ligt de achteruitgang rond 0,6 % per jaar, terwijl sommige topmerken zoals SunPower reclame maken met een achteruitgang van slechts 0,4 % per jaar. Een dergelijke achteruitgang is normaal, maar in sommige situaties is de achteruitgang veel sterker, en moet er worden gedacht aan andere oorzaken.

Verplaatsing van ionen

Eén van die oorzaken zou het effect van Potential Induced Degradation kunnen zijn. Bij PID worden er ionen uit het frame van het zonnepaneel gezogen en komen ze terecht in de zonnecellen, die daardoor minder vermogen kunnen opwekken. De ionen worden aangetrokken door de negatieve spanning van de zonnepanelen. Eigenlijk zou er voldoende isolerende bescherming tussen de cellen en het frame moeten zitten, om deze verplaatsing van ionen te voorkomen. In het verleden was men zich echter nog niet zo bewust van dit verschijnsel, dat zich pas met het verstrijken van de tijd openbaart. Daarom zien we nu bij sommige oudere panelen het verschijnsel van PID opduiken.

PID-free

Toen het probleem voor het eerst opdook, zijn paneel fabrikanten meteen aan de slag gegaan om de isolerende laag tussen frame en cellen te verbeteren waardoor de ionen op hun plaats blijven. Deze panelen krijgen nu het stempel ‘PID-free’ mee op hun datasheet.

Dat betekent overigens niet dat de oudere panelen per se wel last hebben van PID. Het verschijnsel doet zich voor bij panelen die een zware negatieve lading hebben ten opzichte van de omgeving. Dit komt voor bij bepaalde typen omvormers met lange strings met veel panelen in serie. De panelen aan het einde van de string, het dichtste bij de min-pool, lopen het grootste risico op PID, omdat hun negatieve spanning het hoogst is.

Hoe weten we of er sprake is van PID?

Er zijn allerlei redenen waarom panelen minder kunnen gaan opbrengen: vuil, kapotte cellen, schaduw.. Als al deze oorzaken zijn uitgesloten, moet er verder worden gezocht. Eén van de zaken die een indicatie kunnen zijn van PID, is een toename in de verhouding tussen de openklem-spanning (Voc) en de spanning wanneer het systeem in gebruik is (Vmpp). Wanneer deze verhouding verschuift over de jaren, kan dat een aanwijzing zijn dat er sprake is van PID.

Vervolgens moet er met de fabrikant van de panelen contact worden opgenomen om de zaak verder in detail te bekijken. De fabrikant zal waarschijnlijk om extra testen vragen om zeker te zijn. In principe valt PID onder de vermogensgarantie van de paneelfabrikant.

Oplossing: omgekeerde spanning

Wanneer een paneel last heeft van PID, kan deze natuurlijk vervangen worden door een paneel dat ‘PID-free’ is. Maar er bestaan ook andere manieren om het probleem op te lossen. Door ’s nachts, wanneer de zon onder is, een omgekeerde spanning op de string te plaatsen, worden de ionen als het ware weer teruggeduwd, de zonnecellen uit en terug naar de laag waar ze vandaan kwamen. Het paneel is weer ‘geregenereerd’ en kan de volgende dag weer fris beginnen.

Apparaten die deze omgekeerde spanning genereren, worden o.a. gemaakt door de firma’s Ilumen en Pidbull. Ze verbruiken zelf heel weinig energie (veel minder dan de extra opbrengst die ze mogelijk maken) en doen hun werk automatisch. Ze moeten echter wel altijd op het systeem aangesloten blijven. Wanneer de panelen al té ver gedegradeerd zijn, dan is het te laat om het nog met een ‘PID-box’ op te lossen.

Heeft de Zonnefabriek er al last van gehad?

De Zonnefabriek is één van de oudste installateurs van zonnepanelen in Nederland en heeft daarom al veel ervaring met wat er allemaal kan gebeuren. Toch zijn we nog geen definitieve gevallen van PID tegengekomen (aanvulling juli 2018: inmiddels hebben we enkele gevallen van PID geïdentificeerd. Zie ook dit artikel). Tijdens onze APK’s voor zonnepanelensystemen komen we ook bij installaties van jaren geleden. Meestal zien we daar gelukkig dat de opbrengst over de jaren veel hoger is dan wat we hadden voorspeld. Toch kijken we altijd scherp naar aanwijzingen voor PID, en als er iets zou zijn dat verdacht is, dan onderzoeken we dat zeker.

De panelen die we de laatste jaren installeren, zijn allemaal gegarandeerd ‘PID-free’. Daarom verwachten we wat PID betreft, geen problemen voor de toekomst.