Erstellt von Marcus Rönz | 30.10.2019
Springe zum gewünschten Bereich innerhalb dieser Seite: StartInhaltsverzeichnisähnliche ThemenKommentare
Je nach Solarmodul, Wechselrichter und Einsatzzweck, wird die richtige Verschaltung benötigt. In der Reihenschaltung gibt es verschiedene Probleme, die ich mit meinem Online Rechner zeigen möchte. Ebenso geht es um Schottky Bypass Dioden.

Schauen wir uns erstmal die Schaltung von mehreren Solarmodulen miteinander an.

Inhaltsverzeichnis:Vorab wichtige Links zu Themen auf unserer Seite:

Solarmodule Parallelschaltung

Für Insel Solaranlagen mit Kleinspannung, kommt meist die Parallelschaltung zum Einsatz. Dabei werden alle Plusleitungen miteinander verbunden, ebenso wie alle Minusleitungen.
Die Spannung (in Volt) bleibt dabei gleich bzw. richtet sich nach dem Solarmodul, welches die geringste Spannung hat. Die Stromstärke (in Ampere) wird dabei addiert.
Mehr dazu in der Solar FAQ und hier.

Solarmodule Reihenschaltung

Die Reihenschaltung wird auch als Serienschaltung oder String bezeichnet. Dabei erhöht sich die Spannung und die Stromstärke bleibt gleich bzw. richtet sich nach dem schwächsten Modul.

Hier ist die Verschattung sehr problematisch und dies schauen wir uns in diesem Beitrag einmal genauer an.



Verschattung, Teilverschattung und Verschmutzung von Solarpanele

Wir unterscheiden zwei verschiedene Arten von Solarmodulen. Die ganz kleinen, wie diese für Garten LED Lampen und andere Kleingeräte genutzt werden, haben meist keine Dioden integriert.

Richtige Solarmodule zur Stromgewinnung haben meist zwei, drei, vier oder auch sechs Dioden integriert.
Solarmodule mit integrierten Dioden schauen wir uns genauer an.

Mehr über Schottky-Dioden liest du in der Wikipedia: Schottky-Dioden

Auch hilfreich zum Thema Freilaufdioden bei Solarmodulen in der Wikipedia:
Freilauf-Dioden

Unser Schaubild. Linke Seite: Normal arbeitendes Solarmodul. Rechte Seite: Solarmodul mit defekten, verschmutzten oder verschatteten Zellen.

Solarmodul mit integrierten Bypass-Dioden Stromfluss Es werden zwei Solarmodule mit integrierten Bypass Dioden gezeigt. Auf der linken Seite liefern alle Zellen Strom. Es wird keine Bypass Diode genutzt. Auf der rechten Seiten ein Modul mit Teilverschattung. © Wohnen-Heimwerken.de

Solarmodul mit integrierten Bypass-Dioden Stromfluss
Es werden zwei Solarmodule mit integrierten Bypass Dioden gezeigt. Auf der linken Seite liefern alle Zellen Strom. Es wird keine Bypass Diode genutzt. Auf der rechten Seiten ein Modul mit Teilverschattung.

Das Bild als Vollbild anschauen (öffnet im neuen Fenster/Tab).

Informationen zum rechten Solarmodul:
Im Schaubild nutze ich die vereinfachte Darstellung eines Solarmoduls mit integrierten Bypass Dioden. Da im zweiten und dritten String eine Verschattung auftritt, liefern die jeweiligen Strings keinen Strom mehr. Dieser fließt über die Bypass Dioden. Die Modulleistung halbiert sich somit um die Hälfte.

Defekte Bypass-Diode erkennen

Dioden leiten den Strom in eine Richtung und sperren in die andere. Mit einem Multimeter lassen sich Dioden prüfen. Diese lassen sich leider nicht am Solarmodul prüfen, da diese ausgebaut werden müssen. In den meisten Fällen sind diese verlötet. Daher macht nur eine Wärmebildkamera defekte Dioden sichtbar, da diese Hotspots, also Zellen, die Strom aufnehmen und sich erwärmen, sichtbar.

Bei mir waren alle Bypass-Dioden von zwei Photovoltaikmodulen kaputt. Der Grund war entweder ein Gewitter oder zu billige Dioden welche zu nah an dem Strom/Spannung des Modulstrings lagen. Erkennen tut man dieses gut bei Teilverschattung. Dazu ein Bild.

Bypass-Diode Schrott: Durchlass in beide Richtungen Eine von 4 Bypassdioden meiner Solarmodule waren kaputt. Die Diodenprüfung mit dem Multimeter. Alternativ geht auch die Ohmmessung. In eine Richtung darf die Diode 0 Ohm haben. Kann nur im ausgebauten und spannungsfreien Zustand überprüft werden! © Wohnen-Heimwerken.de

Bypass-Diode Schrott: Durchlass in beide Richtungen
Eine von 4 Bypassdioden meiner Solarmodule waren kaputt. Die Diodenprüfung mit dem Multimeter. Alternativ geht auch die Ohmmessung. In eine Richtung darf die Diode 0 Ohm haben. Kann nur im ausgebauten und spannungsfreien Zustand überprüft werden!

Auch bei kompletter Beschattung und hellen Himmel bringen Photovoltaikmodule Leistung. Ist nur ein kleiner Teil verschattet, sollte trotzdem noch einiges bei rumkommen. Die Bypass Dioden überbrücken verschattete Zellen bzw. Zell-Strings (Bus Bars) in dem diese leitend werden. Die Verschatteten Zellen sollte keine Leistung aus dem Modul ziehen. Ist eine Bypass Diode defekt, so werden die Zellen bestromt und es kommt hier zum Hotspot. Das mindert nicht nur den Ertrag, sondern kann die Zellen unter Umständen auch beschädigen.

Im nächsten Bild siehst du meine beiden je 100W Panels. Nur eins davon ist an einer kleinen Ecke beschattet. Es sollten theoretisch 150W noch verfügbar sein. Es sind aber nur 12W, da die Bypass-Dioden (2 Stück pro Modul) alle defekt sind.

Verschattung: Extreme Leistungsverluste durch defekte Dioden 150W sollten die beiden in Reihe geschalteten 100W Panels trotz der Verschattung bringen. Da die Bypass-Dioden defekt sind, werden verschattete Zellen bestromt. Eine Reihenschaltung ohne Dioden (im Solarmodul Bypass Dioden) ist also fatal! © Wohnen-Heimwerken.de

Verschattung: Extreme Leistungsverluste durch defekte Dioden
150W sollten die beiden in Reihe geschalteten 100W Panels trotz der Verschattung bringen. Da die Bypass-Dioden defekt sind, werden verschattete Zellen bestromt. Eine Reihenschaltung ohne Dioden (im Solarmodul Bypass Dioden) ist also fatal!

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


So kannst du defekte Dioden sehr einfach erkennen:
Du benötigst dein Multimeter. Stelle es auf Ampere-Messung und stecke deine Messleitungen in die richtige Buchse (siehe 2 Bilder zuvor). Schalte deine Messleitungen nun in Reihe vom Solarmodul zum Laderegler. Achtung, dein Multimeter muss auch die Ampere vom Modul messen können, sonst fliegt die Sicherung raus.

Ohne Verschattung sollte volle Leistung des Moduls fließen. Achtung: Akkus dürfen natürlich nicht schon voll sein.
Du kannst einen Teil des Moduls mit der Hand verschatten. Der Ampere-Strom sollte nur geringfügig einbrechen. Bricht er extrem herunter, wie in meinem Fall von 5A auf 0,3A, so werden beschattete Zellen des Moduls mit Strom versorgt.

Falls du genauere Fragen dazu hast, stelle diese bitte im Kommentarbereich am Ende des Themas.

Benötige ich eine Bypass-Diode in meiner Serienschaltung?

Moderne, große Solarmodule benötigen meist keine Bypass-Diode, da jeder Strang innerhalb des Moduls mit Dioden bestückt ist und oft im Anschlusskästchen, hinten am Modul, eine Freilauf Diode integriert ist. Das können meist auch mehrere sein, je nachdem, wie viel Einzelstrings im Solarmodul verbaut sind. Das ist aber nicht immer der Fall. Vor allem kleine Mini-Module haben oft gar keine Schottky integriert. Hier ist es Ratsam das Datenblatt der Solarmodule im Internet zu suchen. Meist findet man auch Informationen auf der Webseite des Herstellers oder kann diesen auch einfach anrufen. Andernfalls kann auch der Händler der Module weiter helfen.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Die Anschlussdose hinten am Solarmodul, wo die MC4 Kabel eingesteckt werden, sollten zwischen dem Plus und Minus eine Bypass-Diode integriert haben. Ist das nicht der Fall, solltest du eine einklemmen bzw. anlöten. Diese wird mit dem Kopf (wo ein Strich der Diode die Kathode markiert) zum Pluspol zeigend verbaut. Diese wird Freilaufdiode bezeichnet und der Strom der anderen Module fließt darüber, wenn das schadhafte Modul keine/wenig Leistung bringt. Ohne diese Diode, würde die Spannung durch die Zellen des Solarmoduls fließen. Hier würde es dann zu einem Hotspot kommen.

Bypass Dioden: Photovoltaikmodule in Serienschaltung Die Diode wird meist im Anschlusskasten hinten am Solarmodul integriert. So können Module ohne zusätzliche Bauteile einfach in Reihe gesteckt werden. © Wohnen-Heimwerken.de

Bypass Dioden: Photovoltaikmodule in Serienschaltung
Die Diode wird meist im Anschlusskasten hinten am Solarmodul integriert. So können Module ohne zusätzliche Bauteile einfach in Reihe gesteckt werden.

Update April 2019:
Als Freilaufdiode wird oft eine Schottky verwendet, da der Spannungsabfall geringer ist und so mehr Solarleistung genutzt werden kann. Verwechsel die Freilaufdiode (Bypass-Diode) nicht mit der Sperrdiode, die Rückstrom verhindert.
In den Kommentaren gab es kürzlich das "aneinander vorbei reden". Die Bypass-Diode wird parallel zum Solarmodul geschaltet, die Gleichrichterdiode/Sperrdiode gegen Rückstrom hingegen in Reihe geschaltet.
Dioden mit einer hohen Sperrspannung (z.b. 1000V) werden meist gegen Rückstrom verwendet. Beachte die Stromstärke im Modulstring für den Kauf der Diode! Als Bypass Diode wird meist der Richtwert der Leerlaufspannung genutzt, um die richtige Diode als Bypass zu verwenden, da diese weniger Spannungsabfall hat.
Brennt diese jedoch durch und das Modul liefert durch defekte oder Verschattung keinen Strom, fließt der Strom nicht über die Diode, sondern durch das Solarmodul. Dies führt wieder zu einem Hotspot.
Es kann ebenfalls mehr als eine Diode verbaut werden. Es ist nicht unüblich, Dioden parallel zu schalten. Dies erhöht aber nicht deren Festigkeit sondern ist eher aus Sicherheitsgründen üblich.
Die Bypass-Diode wird erst bei Verschattung oder Moduldefekt aktiv, hingegen ist die Sperrdiode (in Reihe) Dauerhaft bestromt (wenn die Module Strom erzeugen). Ein niedriger Spannungsabfall ist hier sehr wichtig.

Anschlussdosen am Solarmodul mit mehreren Pins:
Einzelne Pins hinten am Solarmodul, stellen die Enden von Einzelstrings der Zellen innerhalb des Solarmoduls dar (Substring). Es muss vom einem zum anderen Ende keine Diode verbaut werden, wenn dazwischen bereits welche verbaut sind. Beachte jedoch, das der Spannungsabfall durch eine Schottky mit je 0,1-0,4V sich summiert.

Problematische Verschattung - Solarmodul horizontal oder vertikal aufstellen?

Durch das Bild siehst du nun, dass eine kleine Verschattung ausreicht, damit das Modul nur noch einen Teil des Strom liefert.
Betrachtest du die einzelnen Zellen das gezeigte Modul nicht als einzelnes Modul, sondern als Reihenschaltung von Modulen auf einem Dach, siehst du die Problematik.
Schornsteine, Satellitenschüsseln, Bäume oder andere Häuser könnten einen Teil beschatten. Wer also keine Bypassdioden für einzelne Solarmodule nutzt, hat deutlich geringere Stromausbeute.

Meine Solarmodule habe ich senkrecht (90 Grad) eingebaut und diese somit horizontal nach der langen Seite ausgerichtet. Das nachfolgende Bild ist die Wand meines Gartenunterstandes mit zwei Solarmodulen.

Teilverschattete Solarmodule Mein Gartenhaus mit zwei Solarmodulen. Diese sind Parallel geschaltet und exakt senkrecht angebracht. Im Sommer gibt es fast permanente Teilverschattung, im Winter, wenn die Sonne nicht im Zenit steht, dafür rund 30% mehr Strom. © Wohnen-Heimwerken.de

Teilverschattete Solarmodule
Mein Gartenhaus mit zwei Solarmodulen. Diese sind Parallel geschaltet und exakt senkrecht angebracht. Im Sommer gibt es fast permanente Teilverschattung, im Winter, wenn die Sonne nicht im Zenit steht, dafür rund 30% mehr Strom.

Jetzt im Sommer, wenn die Sonne im Zenit steht, wirft das Dach etwa 20% Schatten auf die Module. Mein Ertrag ist etwa 30% geringer als im Winter. Das ist auch ok so, da ich gerade im Winter auf tiefstehende Sonne angewiesen bin und hier auch mehr Strom nutze.

Wären die Solarplatten 90 Grad gedreht, also hochkant eingebaut, gäbe es nahezu 100% Verluste. Wie in meiner oberen Zeichnung sind die Einzelstrings der Länge nach angeordnet. Da man das an den Solarplatten selbst oft nicht sieht, sollte man es testen! Schatte das Modul mit einer großen Pappe in verschiedenen Positionen einfach ab und messe Leerlaufspannung und auch einmal den Kurzschlusstrom (Ampere-Messung). Daraus ergeben sich einige "Aha"-Effekte.
Zur Demonstration hier ein Beispielbild. Die Zellen sind der Länge nach in Reihe geschaltet - in unserem Bild also 3 Strings.

Solarmodul hochkant oder längs stehend verbauen? Die Frage ist, ob lieber hochkant oder längs. Die Verschmutzung (und damit Teilverschattung) an der Unterkante ist bei längs stehenden Modul zwar höher, die Teilverschattung von oben aber nicht so problematisch, insofern die Strings der Zellen auch längs angeordnet sind. Hier solltest du vorher testen! © Wohnen-Heimwerken.de

Solarmodul hochkant oder längs stehend verbauen?
Die Frage ist, ob lieber hochkant oder längs. Die Verschmutzung (und damit Teilverschattung) an der Unterkante ist bei längs stehenden Modul zwar höher, die Teilverschattung von oben aber nicht so problematisch, insofern die Strings der Zellen auch längs angeordnet sind. Hier solltest du vorher testen!

Eine richtige Lösung gibt es nicht, da es individuell vom Ort abhängt. Wirft ein Schornstein (oder andere senkrechte Bauten) auf dem Dach Schatten, so kann ein Hochkant-Einbau besser sein.
Bei Solarparks, wo durch tiefstehende Sonne eine Verschattung durch andere Solarmodule der Reihe zuvor entsteht, ist oft die Einbaulage in Längsrichtung besser.

Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Rechner für Solarmodule und Solarzellen in der Reihenschaltung

Info: Der Online-Rechner wird am Wochenende zur Verfügung stehen, da ich noch etwas daran arbeiten muss. Speichere dir also diese Seite!
Mein Online-Rechner für Solarzellen in der Reihenschaltung kann vor allem zum testen der Stromausbeute bei Verschattung genutzt werden. Optional kannst du das Ergebnis berechnen lassen, wenn du Dioden integrierst, oder eben nicht.

Die richtigen Bypass Dioden finden

Die Suche muss nicht wie die Nadel im Heuhaufen sein, wenn du nach den richtigen Bypass Dioden suchst.
Im Grunde werden Schottky Dioden verbaut, welche für eine bestimmte Durchbruchsspannung ausgelegt sind. Ist die Spannung höher als die Sperrspannung der Schottky Diode, lässt diese Strom durch.

Meine Dioden kaufe ich meist bei Pollin oder bei anderen Elektronikshops. Das kostet meist nur ein paar Cent und führt zu deutlich mehr Ertrag. Siehe dazu meine ganzen anderen Solarprojekte.



Innerhalb eines Solarmoduls:
Die Durchbruchsspannung entspricht etwa der Leerlaufspannung des Strings einzelner Solarzellen. Jede Zelle liefert etwa 0,5 Volt. Ein Solarmodul mit 12 Zellen (die in Reihe schaltet wurden), liefert damit 6V Leerlaufspannung.

Solarmodule im String:
Schaltest du mehrere Solarmodule in Reihe (z.b. auf deinem Dach), wird die Leerlaufspannung eines Solarmoduls benötigt, um eine passende Freilaufdiode zu finden. Die Durchbruchsspannung der Diode sollte also etwas über der Leerlaufspannung des Moduls betragen. Ebenso muss diese die Stromstärke des einzelnen Solarmoduls aushalten. Übliche Größenordnung der Schottky Dioden sind 45V, 50V, 60V oder 100V, meist 3-15 Ampere.

Bypass-Dioden Spannung (Durchbruchspannung) nicht zu hoch, nicht zu klein:
Die Durchbruchsspannung der Diode sollte etwas höher als die Leerlaufspannung des Solarmoduls sein. Dioden mit höherer Durchbruchsspannung und der benötigten Leistung (Ampere) sind teuer und groß. Es ist nicht unüblich, zwei verschiedene Bypass-Dioden im Anschlusskasten parallel zu verbauen.

Rückstrom: Diode, damit der Strom nicht zurück ins Solarmodul fließt
Einfache Sperrdioden den Rückstrom. D.h. ohne Diode fließt der Strom vom Akku ins Solarmodul. Laderegler haben in den meisten Fällen aber eine Diode bereits integriert. Die Diode muss mindestens die Gesamtspannung und -stromstärke des Photovoltaikverbundes aushalten. Überdimensionierung der Diode ist besser, da hier auch weniger Wärme entsteht.
Bild(er) von Amazon.de / Werbung
Dieser farblich gekennzeichnete Abschnitt enthält Werbelinks.
Mehr ansehen


Hochspannung und Stromstärke:
Bei der Reihenschaltung addieren sich die Spannungen. Am letzten Modul liegt somit die höchste Spannung an. Bei der Reihenschaltung mehrerer Module kann die Spannung sehr hoch sein! Verletzungsgefahr!

Versuchsaufbau machen:
Für meine Basteleien habe ich mir einige 2V Solarzellen bei Pollin gekauft, mit denen ich Reihen- und Parallelschaltungen testen kann. Wenn man dann mit Bypass Dioden und Abschattungen experimentiert, kann man seine Dachfläche als logisches Modell nachbauen. Es geht schließlich zum einen darum, Verluste zu minimieren, zum anderen die Solarmodule bei Abschattung (vor einem Hotspot) zu schützen.

Das nachfolgende Bild vereinfacht die Denkweise einer Bypass Diode in der Reihenschaltung.

Solarmodul: Bypass-Dioden Schaltplan Zum Schutz der Solarmodule bei Abschattung in der Reihenschaltung eine Bypass-Diode nutzen © Wohnen-Heimwerken.de

Solarmodul: Bypass-Dioden Schaltplan
Zum Schutz der Solarmodule bei Abschattung in der Reihenschaltung eine Bypass-Diode nutzen

Nach bestem Wissen und Gewissen.
Sonnige Grüße, dein

Deine Meinung ist wichtig! | Kommentar verfassen

Hinterlasse deinen Kommentar. Beachte die Regeln & Nutzungsbedingungen.

Hinweis:
Du kannst erst kommentieren, wenn die Speicherung von Cookies zugelassen wurden. Die gespeicherte Cookie-Information identifiziert dich beim nächsten Besuch wieder und zeigt dir den Status deines Kommentars.
Nach dem zustimmen muss diese Seite neu geladen, damit das Formular zum kommentieren hier erscheint. Verwende diesen Link zum erneuten Laden dieser Seite, wenn du Cookies akzeptiert hast: Seite neu laden

Neuste Kommentare erscheinen oben. Kommentare sind Meinungen der Nutzer.
Marcus am 04.10.2020#28
Hallo Martin, danke für dein Lob.
Die Spannung der Diode muss nur hoch genug sein, damit sie die Modulspannung aushält.

Der Spannungsabfall durch die Diode nimmt bei kleinen Strömen ebenfalls ab. Schottkys sind schon sehr schnelle Dioden mit wenig Spannungsabfall. 0,5V ist bei einem bestimmten Strom. Liegst du darunter, ist der Abfall auch geringer.

Zitat aus der Wikipedia: "Bei sehr kleinem Betriebsstrom kann der Spannungsabfall sogar bis unter 0,1 V sinken."

Diagramme und Datenblatt zu deiner Wunschdiode findest du ganz bestimmt im Netz.
Bei deiner Suchmaschine einfach "Diodennummer Datenblatt" eingeben.

Den obigen Beitrag werde ich nochmal überarbeiten, da nicht alles klar verständlich ist. Bis dahin, empfehle ich dir auch den Wikipediabeitrag:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schottky-Diode
Martin Volker am 03.10.2020#27
Hallo Marcus,

Eine sehr schöne und informative Seite hast du hier gemacht.

Ich habe auch noch eine Frage:

Ich möchte eine kleine, bewegliche Fläche mit PV-Zellen belegen. Die Fläche ist zum Teil verschattet und daher möchte ich am liebsten zu jeder Zelle eine Bypass-Diode antiparallel schalten. Würde dies also bedeuten, dass ich eine Schottky-Diode mit einer Sperrspannung von ca. 0.5 V finden müsste? (Mein Problem: Es gibt keine Schottky-Dioden mit einer solch kleinen Spannung)

Zudem verstehe ich nicht, wieso die Sperrspannung der Bypass-Diode nicht viel höher als die Leerlaufspannung sein darf. Der Strom soll ja lediglich nicht in Sperrrichtung fliessen oder?

Vielen Dank und Gruss,
Martin

Alfred am 15.07.2020#26
Hallo Marcus
Danke für deinen Kommentar. Bei einem Mercedes Vito hatte ich es etwa so gemacht wie du es beschrieben hast. Das System hat problemlos funktioniert und sogar einen Crash des Fahrzeugs problemlos überstanden.
Jetzt bin ich gespannt wie lange das kostenlos gelieferte Faltmodul funktionieren wird, wir hängen es bei Bedarf einfach über die Frontscheibe des Ducato (natürlich nur auf dem Standplatz bei einem Aufenthalt > 3 Tage).

Gruss
Alfred
Marcus am 15.07.2020#25
Hallo Alfred,
somit ist doch eine Busbar gerissen. Aber durch den Druck. Interessant. Normalerweise gibt es für Alumodule ein Einlegesystem für Wohnmobile. Die sind aus Plastik und neben dem Modul den Druck. Von Aufkleben halte ich auch nicht sehr viel. Theoretisch sollte es schwimmend gelagert werden.
Bei PV Modulen auf dem Dach nimmt man deswegen auch Alu. Bei Wärme dehnt sich das Untergestell genau wie das Modul gleichmäßig aus. Bei meiner Holz-Aufständerung sieht man diesen Effekt bei Feuchtigkeit/Trockenheit. Die Holzleisten Längen sich dann ebenfalls. Hier kann man aber mit Langlöchern und Federringen arbeiten. Federringe haben einen großen Vorteil: kein Vibrieren des Moduls durch Wind, aber nur wenig Anpressdruck auf die Unterkonstruktion. Somit nimmt man die Spannung aus der Konstruktion und vom Modul.

Danke für deine Antwort.
Marcus
Alfred am 15.07.2020#24
Hallo Markus
Danke für deine Ausführungen.
Ich war mit dem Womo bei der Firma, die die Module verkauft. Der Chef persönlich hat sich das angeschaut und sein ok gegeben. Wir haben das Modul, das mit einer doppelseitigen Kleberschicht von 3M ausgestattet ist, nach Anweisung montiert. Die Klebeschicht haftet satanisch gut, das war auch der Grund dass ich das erste defekte Modul auf dem Dach gelassen habe. Flattern und Vibrationen waren definitiv nicht möglich.
Das Fahrzeugdach ist aus Stahl, die Grundplatte des Moduls ist aus Alu, das kam mir schon bedenklich vor, grossflächiger Bimeteall-Effekt. Ich habe diese Bedenken auch gegenüber dem Verkäufer erwähnt, er meinte aber, die schaumgummiartige klebende Zwischenschicht würde das ausgleichen. Dem ist aber offensichtlich nicht so, ich kann also nur vor diesem System warnen.
Die verbauten Dioden habe ich ausgebaut und gemessen, sie sind in Ordnung. Es sind zwei Doppeldioden 20SQ045.
Herzliche Grüsse
Alfred
Marcus am 01.07.2020#23
Hallo Alfred,
die dünnen Module dürfen bei Fahrtwind nicht flattern. Sicher gibt es bei Wärme eine Ausdehnung, die ein gebrochenen Kontakt löst. Wenn es nicht ganz flach aufgeklebt wurde und nicht flattert, sollte da theoretisch nichts passieren.

Ein Tipp: nutze richtige Module mit Rahmen. Als Montage gibt es abgerundete Plastikschienen, die aufs Dach geklebt werden können, sodass man jederzeit das Modul abschrauben kann. Für Reinigung oder Wartungsarbeiten.

PS: Newsletter-Funktion geht wieder. Danke für deine Email.
lg, Marcus
Alfred am 30.06.2020#22
Hallo Marcus, hallo Freunde
Ich habe auf unserem Wohnmobil ein Solarpanel Lesol Celine (130 W / 24 V) auf das Dach geklebt. Nach nur drei Monaten ist die Spannung bei Erwärmung des Moduls schlagartig auf die Hälfte zusammengebrochen. Nach Abkühlung lag wieder die volle Spannung an. Der Lieferant hat mir ein neues Modul geliefert. Dieses habe ich dann auf die andere Dachseite geklebt (ich hatte keine Ahnung wie ich das defekte Panel wieder vom Dach entfernen könnte) und beide Panels in Reihe geschaltet. So hatte je nach Temperatur 36 oder 48 V. Nach neun Monaten hatte aber plötzlich nur noch 24 V, das ältere Modul war komplett defekt, kurz danach nur noch 12 V. Momentan ist es so, dass das Panel bei Temperaturen <10 Grad richtig funktioniert, darüber aber die Spannung auf 12 Volt zusammenbricht.
Um was für einen Defekt handelt es sich hier? Die Dioden kann ich nicht prüfen, da sie in der Anschlussdose vergossen sind.

Inzwischen hat mir der Lieferant ein faltbares 150 W Modul geliefert, es funktioniert sehr gut.
Seltsam: Wenn ich das teildefekte Modul und das neue in Serie schalte, erhöht sich die Spannung nicht auf ca. 36 Volt sondern sinkt sogar um 0.5 V.
Herzliche Grüße Alfred

H
Marcus am 08.06.2020#21
Hallo Jörg,

freut mich, das du nun hier gelandet bist. Verschattung ist ein wirkliches Problem - aber eher nur Teilverschattung eines Moduls. Zwei Module kann man sehr gut trennen.

Möglichkeit 1:
Parallelschaltung ist richtig. Bei 120W bzw. 150W Modulen sollte aber auch die Spannung passen. Bei diffusem Licht wird die Spannung zum laden der Akkus zu gering sein. Daher macht man eine Reihenschaltung. Besser wäre es Module mit höherer Spannung zu suchen. Sogenannte 24V Module. Da kommt dann aber nur ein MPPT Laderegler in Frage.

Möglichkeit 2:
Jedem Modul einen separaten Laderegler spendieren. Kleines Manko daran ist der Kostenfaktor. Aber auch der Eigenverbrauch eines jeden angeschlossenen Gerätes.
Beispiel: meine 5 Laderegler (3x PWM, 2x MPPT) haben einen täglichen Eigenbedarf von ca. 250Wh

Möglichkeit 3:
Dünnschichtmodule nutzen. Diese benötigen einen höheren Flächenbedarf, haben aber viele Vorteile. Zum einen die höhere Spannung, sehr gute Diffuslichtfähigkeit und perfekte Werte auch bei Teilverschattung eines Moduls. Das große Problem ist es jedoch, überhaupt Dünnschichtmodule auf dem Markt zu finden. Es wird so gut wie 99% nur Mono- oder Polykristallin verkauft. Hat seinen Grund - man benötigt viele ;).

Mein Rat:
Module mit höherer Spannung parallel oder separaten Laderegler. Idealerweise MPPT durch die hohe Spannung.

Bei weiteren Fragen, immer gern her damit. Du kannst mir auch jederzeit eine E-Mail schreiben. Adresse unten im Impressum.

Sonnigen Abend!
Jörg Kohlbacher am 08.06.2020#20
Guten Tag Marcus,

das ist wirklich eine interessante WebSite zum schwierigen Thema "Verschattung". Nach vielen vergeudeten Stunden Recherche mit mäßigem Erfolg, freue ich mich auf diese tolle Seite gekommen zu sein!

Ich habe eine Frage: Derzeit baue ich mir ein kleines Expeditionsmobil aus. Darauf sollen 2 x 120 oder 150W Solarmodule. Bedingt durch die speziellen Einsatzbedingungen wird Schwachlicht und/ oder Verschattung ein ständiger Wegbegleiter sein.

Ich suche nach einer Antwort auf die Frage, ob ich die beiden Module besser parallel oder seriell verschalte. DRei Händler - vier Antworten und im Internet findet man Pro´s und Con´s für das Eine wie das Andere.

Wozu würdest du tendieren (bei einem Reisefahrzeug)?

LG
Jörg
Marcus am 29.03.2020#19
Guten Morgen Yves,
eine Diode würde hier nicht viel nützen, wenn dann müsste die sehr groß sein. Hab da auch viel getestet und rate da eher von der Bastelei ab. Zu groß ist die Ausfallwahrscheinlichkeit. Die integrierten Dioden im Modul leiten bei Verschattung doch auch.
Hat der Laderegler/Wechselrichter 2 Eingänge für PV? Falls nicht, ist die Anlage am besten zu splitten (z.b. 2 Strings) oder für die verschatteten ein Modul Optimierer einzusetzen. Der Optimierer regelt Spannung und Strom im String für das teil verschattete Modul. Zwei MPPT sind aber sinnvoller. Bei den großen und leistungsstarken Modulen würde ich keine Risiken eingehen.

Schönen Sonntag,
Marcus
Yves am 28.03.2020#18
Sehr schöne Seite.

Hab eine Frage.
Gekauft hab ich 6x Solarpaneele von www.jusolar.com Monokristallin JST375M(72). In Reihe geschaltet. Bringen zur Zeit 1600-1800W bei voller Sonne.
Jetzt werden 3 von den Paneelen tagsüber teilweise verschattet.
Also will ich ein Bypassdiode an jedes Paneel zwischenschalten. Können Sie mir mittels der Daten aus dem Infoblatt eine Diode empfehlen? Mit kurzer Erklärung? Z.B. Schottky 45V 15A. Diese hab ich schon dazwischengeschaltet brachte aber leider nicht den erhofften Erfolg.
Wäre für Ihre Hilfe sehr sehr dankbar.

Viele Grüße aus Thüringen.
Yves.
Kevin am 19.09.2019#17
Super.
Ich danke dir.
Mach weiter so. ;-)
Kevin am 19.09.2019#16
Hey Marcus,
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ich hab jetzt mal die Anschluss-Kappe meiner Canadien Solar CS6P-240M hinten geöffnet. Dort ist nur viel Dichtmasse aber keine einzige Diode zu sehen. Als ich mal so zum Test n Pappkarton auf ein Modul gelegt habe, ist sofort die gesamte Leistung zusammen gebrochen. Da mein WR, ein Growatt 1500s, nur max 10Ampere verarbeiten kann, kam mir die Überlegung mit der Diode.
Mfg
Kevin
Marcus am 19.09.2019#15
Bei Monokristallinen Modulen ist das nicht Verwunderlicht mit zusammenbrechender Leistung. Bei Dünnschicht (kaum noch zu bekommen) ist dies nicht so. Löte dir einfach die Diode drüber. In meiner Zeichnung im Beitrag solltest du sehen wie rum. :)
Kevin am 19.09.2019#14
Hey Marcus,
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ich hab jetzt mal die Anschluss-Kappe meiner Canadien Solar CS6P-240M hinten geöffnet. Dort ist nur viel Dichtmasse aber keine einzige Diode zu sehen. Als ich mal so zum Test n Pappkarton auf ein Modul gelegt habe, ist sofort die gesamte Leistung zusammen gebrochen. Da mein WR, ein Growatt 1500s, nur max 10Ampere verarbeiten kann, kam mir die Überlegung mit der Diode.
Mfg
Kevin
Marcus am 19.09.2019#13
Hallo Kevin,
danke für dein Lob! Ich tue mein Bestes.

Es reichen Dioden für 30V Leerlaufspannung aus, da nur das Modul überbrückt wird. Hat das Modul nur eine Diode? Meist hat jede Busbar eine eigene Diode, dann ist die Spannung der jeweiligen Busbar wichtig. Dioden mit mehr Spannung zu nehmen ist trotzdem nicht schlimm, sondern sogar vorteilhafter.

Sonnige Grüße!
Kevin am 19.09.2019#12
Hallo Marcus,
Vielen Dank für deine super gelungene Website. Trotzdem hab ich mal ne Frage. Bei einer Serienschaltung addieren sich ja bekanntlich die Spannungen. So hab ich nach dem ersten Solarmodul 30V, beim zweiten 60V, beim dritten 90V usw. Ich habe insgesamt 6 Module und Modul Nr 4 und 5 werden durch den Baum der Nachbarin verschattet. Muss ich die Schottky Dioden auch in der dem entsprechenden Größe einbauen oder reicht immer die Leerlauf-Spannung von 30V
Beste Grüße
Kevin
Ingrid Hufnagl am 18.05.2019#11
Hallo Markus,

finde ich ziemlich gut erklärt, interessant und aufschlussreich. Quäle mich schon etliche Monate mit Akku, Modulen und Co. herum und mir qualmt der Kopf, weil ich mir schon zuviel reingepaukt habe. Es ist hier gut gegliedert, klar ausgedrückt, bei den Dioden war es sehr lehrreich.
-Ein Danke-
Marcus am 17.04.2019#10
Sehr schön Paul, nun bin ich auch zufrieden :). Toll, dass du dir ein so großes System bauen willst. Scheue dich nicht bei weiteren Dingen eine E-Mail (unten Impressum) an mich zu senden, um die fachlichen Kommentare möglichst in den Beiträgen spezifisch zu halten. Wünsche dir eine tolle, erfolgreiche und sonnenreiche Woche.
Paul am 17.04.2019#9
Hallo Marcus.
Danke für Deine nochmalige Erlärung und das Update,nun ist das für mich verständlich geworden.
Zu Deiner Seite kann ich nur sagen weiter so.
Paul
Marcus am 17.04.2019#8
Kleines Update. Im Artikel haben ich nocheinmal zwischen Freilaufdiode und Sperrdiode differenziert. Im Grunde kann hier nicht viel falsch gemacht werden, außer eine Diode geht kaputt. Im Artikel gab es leichte Korrekturen für das bessere Verständnis und den Abschnitt "April Update". Interessant sind natürlich auch die anderen Beiträge der Leser. Auch kann ich dir das Photovoltaikforum ans Herz legen - dort gibt es sehr viel mehr langjährige Expertise.

Sonnige Grüße
Marcus am 16.04.2019#7
Hallo Paul,

die Bypass Diode (Schottky) muss mindestens der Leerlaufspannung des Moduls betragen. Also Beispielsweise 45V 6A. Nur die Diode gegen den Rückstrom des Moduls (falls vorhanden) sollte die maximale Gesamtspannung (1000V) und Stromstärke aushalten.

Entschuldige bitte, wenn ich mich da etwas falsch ausgedrückt habe. Ich werde weitere Dioden noch ergänzen und es etwas differenzieren. Freilaufdioden sind auch Sperrdioden, habe aber einen anderen Zweck. Im Grund könnten immer Schottkys verbaut werden.
Die Bypass Dioden hinten am Kästchen des Solarmoduls werden zwischen Plus und Minus angeschlossen, sperren in eine Richtung und muss, wie oben erwähnt, mindestens die Leistungswerte des jeweiligen Solarmoduls aushalten.

tollen Abend,
Marcus
Paul am 16.04.2019#6
Hallo Marcus.
Vielen Dank für die schnelle Auskunft und den Link.
Ich verstehe aber nicht die 1000V,Du schreibst oben die Bypassdioden müssten in etwa der Leerlaufspannung des Moduls entsprechen und bei 12 Modulen komme ich nur auf max.545V.
Die max. zulässge Spannung der Module ist 1000V.
(Die Bypass Diode muss jedoch nur die Leerlaufspannung eines Moduls haben und die gelieferten Ampere der anderen Module aushalten können.)
Denke ich jetzt völlig falsch?
Gruss Paul
Marcus am 16.04.2019#5
Hallo Paul, auch auf dem Datenblatt sind sicher maximal 1000V für die Serienschaltung genannt, richtig? Habe dir im Beitrag oben die 10A 1000V Dioden verlinkt. Ähnliche Dioden, jedoch mit den selben Angaben, benutze ich auch bei mir nach den Modulen.
Als Bypass/Freilaufdiode solltest du die Modulspannung als Wert der Bypass-Diode wählen. Die lässt bei Durchbruchsspannung durch und ist damit dann defekt. Daher größer wählen.
Paul am 16.04.2019#4
Sehr schöne und Interesante Seite.
Ich plage mich zur Zeit die Richtigen Bypassdioden für Ein PV Modul zu finden.
Leerlaufspannung lt.Datenblatt:45,4V
Kurzschlusstrom " " :5,69A
Spannung i.MPP " " :36,6V
Strom i.MPP " " :5,33A
Welche Dioden wären da die Richtigen?
Besten Dank im Voraus.
Paul
Marcus am 04.04.2019#3
Hallo Andrée, klingt nach einem tollen und sinnvollen Projekt! Ein Zwischenspeicher ist zwar teuer, aber eine sehr angenehme Sache. Es gibt auch Netzumschalter (Wechselrichter mit Lastschalter), die bei unzureichender Leistung auf Netzstrom umschalten - das vielleicht auch mal überdenken. Gern kannst du dich per E-Mail bei mir mal melden. Ganz unten auf Impressum klicken, da findest du dann meine E-Mail Adresse. Schreibe mir bitte auch wo du wohnst.
Danke für das Kompliment.

Sonnige Grüße,
Marcus
Andree Lenhard am 03.04.2019#2
Hallo Marcus,

deine Beiträge zu den einzelnen Themen sind absolut Top. Danke dafür.
Habe eine Frage:

Besteht die Möglichkeit, das du für mich eine bzw. zwei Inselanlagen planen könntest ?

Habe kürzlich 26 gebrauchte Monokristallin 180 Wp günstig gekauft. Das ist im Moment alles was ich habe.

Ich möchte eine Anlage auf das Carport ( 10 ° Dach ) setzen und damit zwei Pumpen von Speck betreiben. Wenn möglich bei Bedarf eine Wärmepumpe von Zodiac ohne Speicherbatterie.

Alle drei haben benötigen 2.2 KW. Auf dem Dach passen ca. 16 Stück drauf.

Die restlichen 10 Stück plane ich auf dem Wohnhaus zu platzieren.

Aber erstmal generell die Frage ob eine komplette Planung, was die technischen Dinge angeht für dich vorstellbar ist ?

Würde mich freuenvon dir gehört.

Grüße Andreé
Michael am 15.07.2018#1
Bei Abschattung liefert ein Solarmodul weniger Spannung, deswegen fliesst der Strom der anderen Solarmodule nun durch die Diode. Grund für Schottky_Dioden:

"Silicium-Schottky-Dioden haben eine kleinere Schwellenspannung von ca. 0,4 V. Bei sehr kleinem Betriebsstrom kann der Spannungsabfall sogar bis unter 0,1 V sinken. Das ist deutlich weniger als bei einem Silicium-p-n-Übergang mit ca. 0,7 V. "

Man könnte auch jede andere geeignete Diode verwenden, dann aber hat man einen höheren Spannungsabfall.
Diese Seite nutzt Cookies. Datenschutz ansehen Cookies zulassen
Am Seitenende unter Cookies kannst du deine Entscheidung jederzeit widerrufen.