Moduldegradation verstehen: Was bedeuten LID, PID und Leistungsverlust bei Solarmodulen?

Solarmodule sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage – und eine Investition in die Zukunft. Damit sie über Jahrzehnte hinweg zuverlässig Strom liefern, lohnt es sich, die wichtigsten Einflussfaktoren auf ihre Leistungsfähigkeit zu kennen. Neben Verschattung spielen dabei altersbedingte Degradationsprozesse wie LID, PID und LeTID eine wichtige Rolle.

Keine Sorge – wir erklären die Begriffe einfach und verständlich, damit Sie fundierte Entscheidungen für Ihre Anlage treffen können.

1. Allgemeine altersbedingte Degradation

Wie bei jedem technischen Produkt lässt die Leistung von Solarmodulen mit der Zeit langsam nach. Dieser natürliche Alterungsprozess betrifft alle Module – auch hochwertige. Er entsteht durch:

• UV-Strahlung: Belastet Einkapselungs- und Rückseitenfolien über viele Jahre.
• Temperaturschwankungen: Wechsel zwischen Hitze und Kälte führt zu Materialausdehnung und -kontraktion.
• Feuchtigkeit und Witterung: Regen, Schnee, Hagel und Luftfeuchtigkeit greifen Materialien an.

Typische Werte:

• Leistungsabnahme: ca. 0,3 % bis 0,8 % pro Jahr
• Nach 20–25 Jahren: meist noch 80–90 % der ursprünglichen Leistung

Diese normale Degradation ist in den Herstellergarantien bereits berücksichtigt.

2. Lichtinduzierte Degradation (LID)

Was ist LID?

Ein anfänglicher Leistungsverlust, der auftritt, wenn Module erstmals Sonnenlicht ausgesetzt sind – meist innerhalb der ersten Betriebsstunden oder Tage.

Ursache:

• Bildung von Bor-Sauerstoff-Komplexen in p-Typ-Zellen
• Diese führen zu Ladungsträgerverlusten und damit geringerer Leistung

Beeinflussende Faktoren:

• Lichtintensität
• Temperatur
• Zellmaterial (z. B. Bor-Dotierung)
• Zelltyp: n-Typ-Zellen oder galliumdotierte p-Typ-Zellen zeigen deutlich geringere LID

Typischer Leistungsverlust:

• 0,5 % bis 3 % – stabilisiert sich nach kurzer Zeit

Hersteller-Strategien gegen LID:

• Gallium-Dotierung statt Bor
• n-Typ-Zellen
• Werkseitige Stabilisierung durch Licht
• Kontrolle von Sauerstoffanteil im Silizium

3. Potentialinduzierte Degradation (PID)

Was ist PID?

Ein Leistungsverlust, der durch Spannungsunterschiede zwischen Solarzellen und Modulrahmen entsteht – meist bei hohen Systemspannungen. Besonders betroffen: Module am negativen Ende eines Strings.

Mechanismus:

• Hohe Spannung führt zu Leckströmen
• Ionen wie Natrium wandern aus dem Glas in die Zelle
• Das verändert die elektrischen Eigenschaften der Zelle dauerhaft

Begünstigende Faktoren:

• Hohe Systemspannung
• Hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur
• Moduldesign und Materialqualität

Folgen:

• Leistungsverluste bis 20–30 % möglich
• Tritt schleichend auf, kann sich über Monate/Jahre verschärfen

Maßnahmen gegen PID:

Auswahl PID-getesteter Module mit nachgewiesener Beständigkeit

• PID-resistente Materialien und geprüfte Modulqualität (z. B. IEC TS 62804)
• Fachgerechte Erdung
• Wechselrichter mit Anti-PID-Funktion
• Anti-PID-Boxen zur Regeneration

4. LeTID – Licht & Temperatur als Doppelbelastung

Was ist LeTID?

„Light and elevated Temperature Induced Degradation“ – Leistungsverluste durch Licht und hohe Temperaturen (über 50 °C). Betroffen sind vor allem PERC-Zellen.

Unterschied zu LID:

• Zeitlich verzögert (über Monate oder Jahre)
• Teilweise reversibel
• Ursache: Wechselwirkungen mit eingebettetem Wasserstoff, der unter Licht und Hitze Defektzentren bildet

Besonders anfällig:

• Multi- und monokristalline PERC-Zellen
• Weniger anfällig: n-Typ-Zellen

Typischer Leistungsverlust:

• 3 % bis 6 %, vereinzelt mehr
• Wirkung zeigt sich oft erst deutlich später im Anlagenbetrieb

Hersteller-Maßnahmen gegen LeTID:

• Optimierte Fertigungsprozesse („Firing“, Wasserstoffmanagement)
• Spezielle Tests & Zertifizierungen (z. B. IEC 61215)
• Gallium-Dotierung und n-Typ-Zelltechnologien

5. LID, PID, LeTID im Vergleich

Degradationsart	Ursache	Zeitpunkt	Verlust	Betroffene Zelltypen	Gegenmaßnahmen
LID	Bor-Sauerstoff-Komplexe	Erste Stunden / Tage	0,5 % – 3 %	p-Typ (Bor-dotiert)	Gallium-Dotierung, n-Typ-Zellen
PID	Spannungsinduzierte Ionenmigration	Monate / Jahre	Bis 20–30 %	Alle Typen möglich	Materialwahl, Erdung, Anti-PID-Boxen
LeTID	Licht + hohe Temperatur + Wasserstoff	Monate / Jahre	3 % – 6 %	Besonders PERC-Zellen	Fertigungsoptimierung, Materialwahl, n-Typ

6. Auswirkungen auf Gesamtleistung und Lebensdauer

Herstellergarantien decken meist die kombinierte Wirkung aller Degradationsprozesse ab – aber nur, wenn die Module im zugesicherten Leistungsbereich bleiben.

LID: Einmaliger Verlust, meist einkalkuliert.

PID & LeTID: Können wirtschaftlich bedeutsam werden, wenn sie unbemerkt bleiben.

Monitoring hilft, frühzeitig gegenzusteuern.

Langlebigkeit: Qualitativ hochwertige Module sind ressourcenschonender auf lange Sicht.

7. Fazit – So sichern Sie langfristige Leistung Ihrer Solaranlage

Mit dem richtigen Wissen und der passenden Modulauswahl schützen Sie Ihre Anlage aktiv vor unerwünschten Degradationsverlusten. Ihre Checkliste:

• Setzen Sie auf Qualität: Wählen Sie zertifizierte Module von Herstellern mit klarer Anti-LID / PID / LeTID-Strategie.
• Lassen Sie die Anlage fachgerecht planen und installieren.
• Verstehen Sie die Garantien: Achten Sie auf Leistungsgarantien, nicht nur Produktgarantien.
• Überwachen Sie Ihre Anlage: Frühzeitiges Erkennen von Leistungsverlusten kann viel sparen.

Kurz gesagt:
Nicht jedes Modul altert gleich – aber mit guter Auswahl und richtiger Planung steht einer jahrzehntelangen, stabilen Stromproduktion nichts im Weg.