Artikel aktualisiert am 27.04.2023
von Boris Stippe | ca: 9 Min. zu lesen

NOCT

Was bedeutet die Normaltemperatur von Solarmodulen?

NOCT steht für „Nominal Operating Cell Temperature“ und ist eine genormte Messgröße, die die zu erwartende Temperatur von Solarmodulen unter Normalbedingungen beschreibt. Die NOCT-Temperatur gibt an, welche Leistung ein Solarmodul unter bestimmten Bedingungen erbringen kann und ist wichtig für die Planung von Solaranlagen.

Leistungsüberprüfung eines Solarmoduls
Leistungsüberprüfung eines Solarmoduls (Bildquelle: Kampan – stock.adobe.com)

NOCT steht für „Nominal Operating Cell Temperature“ und ist eine standardisierte Messgröße, die in der Photovoltaikindustrie verwendet wird. Es ist eine Art Durchschnittstemperatur, die die zu erwartende Betriebstemperatur eines Solarmoduls in einem bestimmten Szenario beschreibt, d.h. wenn das Modul unter normalen Bedingungen betrieben wird, d.h. wenn es in Betrieb ist, aber keine Strahlung absorbiert. Die NOCT ist ein wichtiger Parameter bei der Planung und Bewertung von Solaranlagen.

Die NOCT-Temperatur hängt von verschiedenen Faktoren wie Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit ab. Sie wird häufig verwendet, um die maximale Leistung zu bestimmen, die ein Solarmodul unter bestimmten Bedingungen erzeugen kann. Die NOCT-Temperatur ist auch ein wichtiges Kriterium für die Bewertung der Leistung von Solarmodulen, da höhere Temperaturen den Wirkungsgrad von Solarzellen verringern können.

In der Regel wird die NOCT-Temperatur für jeden Solarmodultyp vom Hersteller angegeben. Diese Information ist in der Regel in den technischen Datenblättern der Module enthalten. Die Kenntnis der NOCT-Temperatur ist wichtig, um genaue Vorhersagen über die Leistung von Solarmodulen treffen zu können und somit die Effizienz von Solaranlagen zu optimieren.

Was ist NOCT und warum ist es wichtig für die solare Stromerzeugung?

NOCT steht für „Nominal Operating Cell Temperature“ und ist ein standardisiertes Maß, das in der Solarindustrie verwendet wird, um die erwartete Betriebstemperatur von Solarmodulen in einem bestimmten Szenario zu beschreiben. Die NOCT gibt die Temperatur an, bei der ein Solarmodul unter bestimmten Bedingungen arbeitet, wenn es in Betrieb ist, aber keine Strahlung absorbiert.

Die NOCT-Temperatur ist für die Solarenergieerzeugung wichtig, da sie die Leistung von Solarmodulen beeinflusst. Im Allgemeinen können höhere Temperaturen den Wirkungsgrad von Solarzellen verringern. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Solarmodule aus Halbleitermaterialien bestehen, die bei höheren Temperaturen eine geringere Leistung erbringen. Wenn die Temperatur des Solarmoduls steigt, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Elektronen in den Halbleitern nicht richtig fließen können, was zu einem Verlust an elektrischer Energie führt.

Die NOCT-Temperatur hängt von verschiedenen Faktoren wie Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit ab. Sie wird häufig verwendet, um die maximale Leistung zu bestimmen, die ein Solarmodul unter bestimmten Bedingungen erzeugen kann. Die Kenntnis der NOCT-Temperatur ist wichtig, um genaue Vorhersagen über die Leistung von Solarmodulen treffen zu können und somit die Effizienz von Solaranlagen zu optimieren.

Wie wird die NOCT-Temperatur gemessen und berechnet?

Die NOCT-Temperatur wird mit einem standardisierten Testverfahren gemessen, das von der International Electrotechnical Commission (IEC) festgelegt wurde. Bei dieser Testmethode wird das Solarmodul in einer speziellen Kammer unter Standardbedingungen mit definierten Temperaturen und Strahlungsintensitäten betrieben. Die NOCT-Temperatur ist dann definiert als die gemessene Temperatur des Solarmoduls unter diesen Bedingungen.

Die IEC definiert die Standardbedingungen für die Messung der NOCT-Temperatur als eine Strahlungsintensität von 800 W/m², eine Umgebungstemperatur von 20°C und eine Windgeschwindigkeit von 1 m/s. Diese Bedingungen werden als „STC“ (Standard Test Conditions) bezeichnet.

Die NOCT-Temperatur kann auch mit Hilfe von mathematischen Modellen berechnet werden, die auf der Umgebungstemperatur und der Sonneneinstrahlung basieren. Die Berechnung erfolgt mit Hilfe eines speziellen Algorithmus, der die Wärmeableitung des Solarmoduls berücksichtigt. Die meisten Solarmodulhersteller geben die NOCT-Temperatur in ihren technischen Datenblättern an, die auch andere wichtige Daten wie Nennleistung, Wirkungsgrad und Abmessungen des Moduls enthalten.

Es ist wichtig zu beachten, dass die NOCT-Temperatur nur ein Durchschnittswert ist und die tatsächliche Betriebstemperatur eines Solarmoduls je nach Standort, Installation und Wetterbedingungen variieren kann. Daher sollten bei der Planung von Solaranlagen auch andere Faktoren wie Neigung und Ausrichtung der Module, Beschattung und Kühlung berücksichtigt werden, um eine optimale Leistung zu erzielen.

Wie wirkt sich eine höhere NOCT-Temperatur auf die Leistung von Solarmodulen aus?

Eine höhere NOCT-Temperatur wirkt sich in der Regel negativ auf die Leistung von Solarmodulen aus. Die NOCT-Temperatur gibt die Temperatur an, bei der ein Solarmodul unter Standardbedingungen arbeitet, wenn es in Betrieb ist, aber keine Strahlung absorbiert. Bei höheren Temperaturen steigt die innere Temperatur des Solarmoduls und der Wirkungsgrad der Solarzellen kann sinken.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Leistung von Solarzellen bei höheren Temperaturen abnimmt, da die Erzeugung von elektrischem Strom durch Solarzellen von der Bewegung der Elektronen im Halbleitermaterial abhängt. Bei höheren Temperaturen nimmt die kinetische Energie der Elektronen zu, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Elektronen in andere Zustände übergehen, in denen sie keine elektrische Energie erzeugen. Dadurch geht elektrische Energie verloren und der Wirkungsgrad der Solarzelle sinkt.

Die Auswirkungen einer höheren NOCT-Temperatur auf die Leistung von Solarmodulen können je nach Modultyp und Umgebungsbedingungen unterschiedlich sein. In der Regel führt eine höhere NOCT-Temperatur jedoch zu einer Verringerung der Nennleistung eines Solarmoduls. Die NOCT-Temperatur wird in der Regel vom Hersteller für jedes Solarmodul spezifiziert und in den technischen Datenblättern angegeben.

Wie kann die NOCT-Temperatur bei der Planung von Solaranlagen berücksichtigt werden?

Die NOCT-Temperatur ist ein wichtiger Parameter bei der Auslegung von Solaranlagen und kann auf verschiedene Weise berücksichtigt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, die NOCT-Temperatur zu verwenden, um die erwartete Leistung von Solarmodulen unter bestimmten Bedingungen zu bestimmen. Dies kann durch die Anwendung von Rechenmodellen erfolgen, die den Einfluss der NOCT-Temperatur auf die Leistung von Solarmodulen berücksichtigen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Solarmodule so zu installieren, dass sie optimal belüftet werden, um eine effektive Kühlung zu gewährleisten. Durch eine optimale Belüftung kann die Betriebstemperatur der Solarmodule gesenkt werden, was zu einer höheren Effizienz und Leistung der Module führt. Auch die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule sollte so gewählt werden, dass sie eine maximale Sonneneinstrahlung erhalten und so ihre Leistung optimieren.

Die Verwendung von Solarmodulen mit höherem Wirkungsgrad und niedrigerer NOCT-Temperatur kann ebenfalls dazu beitragen, die Leistung von Solaranlagen zu maximieren. Solarmodule mit einem höheren Wirkungsgrad erzeugen mehr elektrische Energie pro Flächeneinheit und sind daher effizienter bei der Erzeugung von Solarenergie. Solarmodule mit einer niedrigeren NOCT-Temperatur sind weniger anfällig für einen Leistungsabfall bei höheren Temperaturen und können daher bei höheren Umgebungstemperaturen eine höhere Leistung erbringen.

Welche anderen Faktoren außer der NOCT-Temperatur beeinflussen die Leistung von Solarmodulen?

Die Leistung von Solarmodulen kann neben der NOCT-Temperatur von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden. Einige der wichtigsten Faktoren sind:

  • Sonneneinstrahlung: Die Leistung von Solarmodulen hängt direkt von der Menge der einfallenden Sonnenstrahlung ab. Eine höhere Strahlungsintensität führt zu einer höheren Modulleistung.
  • Neigung und Ausrichtung der Module: Im Idealfall sollten Solarmodule so ausgerichtet werden, dass sie während des Tages die maximale Sonneneinstrahlung erhalten. Eine optimale Ausrichtung und Neigung kann die Leistung der Module um bis zu 30% steigern.
  • Verschattung: Verschattung durch umliegende Gebäude, Bäume oder andere Hindernisse kann die Leistung von Solarmodulen stark beeinträchtigen. Es ist wichtig, Solarmodule so zu installieren, dass sie möglichst wenig beschattet werden, um eine maximale Leistung zu erzielen.
  • Luftfeuchtigkeit: Hohe Luftfeuchtigkeit kann die Leistung von Solarmodulen verringern, da sie die Sonneneinstrahlung auf die Module reduziert.
  • Temperaturkoeffizient: Der Temperaturkoeffizient ist ein Maß dafür, wie stark die Leistung von Solarmodulen mit steigender Temperatur abnimmt. Ein niedriger Temperaturkoeffizient bedeutet, dass die Leistung der Solarmodule bei höheren Temperaturen weniger stark abnimmt.
  • Alterung und Abnutzung: Solarmodule können mit der Zeit an Leistung verlieren, insbesondere wenn sie durch Umwelteinflüsse wie Wind, Regen oder Staub beschädigt werden. Es ist wichtig, Solarmodule regelmäßig zu warten und zu reinigen, um ihre Leistung und Lebensdauer zu erhalten.

Insgesamt ist es wichtig, bei der Planung von Solaranlagen alle Faktoren zu berücksichtigen, die die Leistung der Solarmodule beeinflussen können. Eine sorgfältige Standortwahl, die Verwendung hochwertiger Solarmodule und eine regelmäßige Wartung sind entscheidend, um eine maximale Leistung und Effizienz zu gewährleisten.

Wie reagieren Solaranlagen auf unterschiedliche Umgebungstemperaturen und wie können sie optimiert werden, um die bestmögliche Leistung zu erzielen?

Die Leistung von Solaranlagen kann durch die Umgebungstemperatur beeinflusst werden. Grundsätzlich kann eine höhere Umgebungstemperatur zu einer geringeren Leistung der Solarmodule führen. Dies liegt daran, dass bei höheren Temperaturen die Innentemperatur der Solarzellen ansteigt, was zu einem Leistungsabfall führen kann. Um die bestmögliche Leistung von Solaranlagen zu erzielen, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden:

  • Optimierung der Installation: Eine optimale Ausrichtung und Neigung der Solarmodule kann dazu beitragen, die Sonneneinstrahlung zu maximieren und damit die Leistung der Solaranlage zu optimieren.
  • Verbesserte Belüftung: Eine effektive Belüftung der Solarmodule kann dazu beitragen, die Betriebstemperatur der Module zu senken und damit ihre Leistung zu erhöhen.
  • Verwendung spezieller Materialien und Beschichtungen: Durch die Verwendung spezieller Materialien und Beschichtungen, die die Wärmeableitung der Solarmodule verbessern, kann die Betriebstemperatur der Module gesenkt werden, was zu einer höheren Leistung führen kann.
  • Einsatz von Kühlsystemen: In einigen Fällen kann der Einsatz von Kühlsystemen dazu beitragen, die Betriebstemperatur von Solarmodulen zu senken und damit ihre Leistung und Effizienz zu erhöhen.
  • Verwendung von Solarmodulen mit niedrigerer NOCT-Temperatur: Solarmodule mit niedrigerer NOCT-Temperatur sind weniger anfällig für Leistungsabfall bei höheren Temperaturen und können daher bei hohen Umgebungstemperaturen eine höhere Leistung erbringen.
  • Optimierung der Zellarchitektur: Die Optimierung der Zellarchitektur und der Materialien, aus denen die Solarzellen hergestellt werden, kann dazu beitragen, die Effizienz von Solarmodulen bei hohen Temperaturen zu verbessern.
  • Regelmäßige Wartung: Eine regelmäßige Wartung der Solaranlage kann dazu beitragen, dass sie immer optimal funktioniert. Dazu gehört auch die Reinigung der Solarmodule, damit sie möglichst viel Sonnenlicht aufnehmen können.
  • Einsatz bifazialer Solarmodule: Bifaziale Solarmodule können Sonnenlicht von beiden Seiten empfangen, was zu einer höheren Leistung und Effizienz führen kann.

Fazit

NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) ist ein in der Solarindustrie standardisiertes Maß zur Beschreibung der erwarteten Betriebstemperatur von Solarmodulen unter bestimmten Szenarien. Die NOCT ist wichtig für die Solarenergieerzeugung, da höhere Temperaturen den Wirkungsgrad von Solarzellen verringern können. Die NOCT-Temperatur kann mit einem standardisierten Testverfahren gemessen oder mit mathematischen Modellen auf der Grundlage von Umgebungsbedingungen berechnet werden. Die NOCT-Temperatur wird verwendet, um die zu erwartende Leistung von Solarmodulen zu bestimmen und die Effizienz von Solaranlagen zu optimieren. Faktoren, die die Leistung von Solarmodulen beeinflussen, sind neben der NOCT-Temperatur die Sonneneinstrahlung, die Modulausrichtung, Verschattung, Luftfeuchtigkeit, Temperaturkoeffizient und Alterung. Um den Wirkungsgrad von Solarmodulen zu verbessern, können Maßnahmen wie die Verwendung spezieller Materialien, die Verbesserung der Belüftung, die Verwendung von Modulen mit einer niedrigeren NOCT-Temperatur und die Optimierung der Zellarchitektur ergriffen werden. Es ist wichtig, bei der Planung und Auslegung von Solaranlagen alle Faktoren zu berücksichtigen, die die Leistung von Solarmodulen beeinflussen können.

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