TCO-corrosie


Reeds na een relatief korte bedrijfstijd is bij enkele dunne-film modules een beschadiging van de zogenaamde TCO-laag vastgesteld (TCO: Transparent Conductive Oxide). De beschadiging van deze elektrisch geleidende laag aan de binnenkant van het afdekglas kan niet meer hersteld worden en veroorzaakt aanzienlijk vermogensverlies.

Oorzaken
De oorzaken voor de TCO-corrosie worden sinds 2000 door het Florida Solar Energy Center (FSEC) TCO metallisering onderzocht. Hierbij is geconstateerd dat dit vooral a-Si / CIS modules met cellen van a-Si en CdTe betreft, die met metallisering superstraat-technologie worden geproduceerd. Bij deze productiemethode worden de afzonderlijke lagen van de module, beginnend met het afdekglas, opgebouwd. De TCO-corrosie ontstaat door de reactie van natrium met vocht. Natrium maakt ca. 15 % uit van de glas laag. Vooral aan de rand van de module ontstaan er vervolgens scheurtjes, die in de gehele amorf silicium (a-Si) celstructuur kunnen doordringen en de CIS koper-indium-diselenide module onherstelbaar beschadigen.


Oplossingen
- Door het gebruik van galvanisch scheidende omvormers en de negatieve aarding van de omvormer ontstaat een elektrisch veld, waarin de positief geladen natriumionen in de richting van de negatieve pool en daarmee weg van de TCO-laag worden getrokken. Corrosie wordt hiermee gegarandeerd voorkomen. Deze maatregel verdient de voorkeur.
- Een alternatief is het verzegelen van de zijkanten van de modules. Hierdoor wordt voorkomen dat er vocht binnendringt: zo wordt de tweede oorzaak van het corrosieproces opgeheven.
- Reductie van eventuele lekstroom door de afstand tussen modules en geaarde structuren (zoals bijvoorbeeld het paneelframe) tot een maximum te verhogen heeft ook een positief effect.

Beide beschreven effecten zijn direct gerelateerd aan de potentiaal van de omvormer (de spanning van de omvormer t.o.v. aarde). In tegenstelling tot de bedrijfsspanning van de PV-modules (tussen de plus en min aansluiting) is de spanning ten opzichte van aarde bij de installatie opbouw echter nauwelijks relevant. Hier komt nog bij dat deze spanning afhankelijk van de omvormer eigenschappen zeer verschillend kan zijn. De reeds beschreven problemen kunnen echter met de keuze van alleen de omvormereigenschappen niet worden voorkomen. Alleen door de (extra) aarding van een pool kan de veldrichting voor de gehele omvormer worden ingesteld en zo de TCO-corrosie resp. het polarisatie-effect worden voorkomen.
Productinformatie | © Bender Benelux B.V.