Ein Photovoltaikmodul hat neben den mechanischen Eigenschaften auch elektrische Eigenschaften. Darunter sind Spannung und Stromstärke hervorzuheben. Mehrere Photovoltaikmodule werden meist zu einem Strang verbunden und an einen Solarladeregler oder MPP-Trackereingang eines Solarwechselrichters angeschlossen.
Arbeitsspannung (Vmp)
Die Arbeitsspannung ist die Spannung in der Einheit VOlt, die das Solarmodul bei maximaler Leistung liefert, auch als Spannung bei maximalem Leistungspunkt (Maximum Power Point, MPP) bezeichnet. Diese Spannung ist wichtig, weil sie den optimalen Betriebspunkt des Moduls darstellt, bei dem es die maximale Energieerzeugung erreicht.
Offene Kontaktspannung (Voc)
Die offene Kontaktspannung ist die Spannung, die das Solarmodul erzeugt, wenn kein Strom fließt, also im Leerlauf. Diese Spannung ist höher als die Arbeitsspannung und gibt einen Hinweis auf die maximale Spannung, die das Modul erreichen kann. Voc ist wichtig für die Dimensionierung der Komponenten im Solarsystem, insbesondere für den Solarladeregler oder Solarwechselrichter, um sicherzustellen, dass diese die Spannungen handhaben können.
Arbeitsstrom (Imp)
Der Arbeitsstrom ist der Strom, den das Solarmodul bei der Arbeitsspannung liefert, also der Strom bei maximaler Leistungspunkt (MPP) gemessen in Ampere. Imp zusammen mit Vmp ergibt die maximale Leistung (Pmax) des Moduls, gemessen in Watt. Dieser Wert ist entscheidend für die Dimensionierung des Ladereglers oder Solarwechselrichter, da diese eiine maximale Strommenge verarbeiten können, die vom Modul in den Solarladeregler fließt.
Kurzschlussstrom (Isc)
Der Kurzschlussstrom ist der maximale Strom, den das Solarmodul liefern kann, wenn die Ausgänge kurzgeschlossen sind, also bei null Spannung. Isc ist normalerweise höher als der Arbeitsstrom und wird verwendet, um sicherzustellen, dass alle Komponenten des Systems, einschließlich des Solarladereglers und der Kabel, den maximalen Strom aushalten können, den das Modul erzeugen kann.
Zusammenhang mit Solarladereglern und Solarwechselrichtern
Ein Solarladeregler reguliert die Spannung und den Strom, die von den Solarmodulen zur Batterie fließen, um ein Überladen zu verhindern und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Vmp und Imp bestimmen, welche maximale Leistung der Solarladeregler von den Modulen erwarten kann, während Voc und Isc sicherstellen, dass der Regler die maximalen Spannungen und Ströme des Systems bewältigen kann.
Ein MPPT-Regler (Maximum Power Point Tracking) eines Solarladereglers oder Solarwechselrichters maximiert die Energieausbeute der Solarmodule, indem er ständig den optimalen Leistungspunkt (MPP) aus Spannung und Strom ermittelt. Der MPPT-Regler verändert die Arbeitsspannung (Vmp) und den Arbeitsstrom (Imp) des Photovoltaikmoduls, um den MPP zu verfolgen, während die offene Kontaktspannung (Voc) und der Kurzschlussstrom (Isc) bestimmen, ob der Solarladeregler oder Solarwechselrichter in der Lage ist, die höchsten Spannungen und Ströme des Solarmoduls sicher verarbeiten zu können.
Zusammengefasst: Die Arbeitsspannung und der Arbeitsstrom sind entscheidend für die Leistungsoptimierung durch den MPPT-Regler, während die offene Kontaktspannung und der Kurzschlussstrom sicherstellen, dass der Solarladeregler und der MPPT-Regler sicher und effizient arbeiten können, ohne Schaden zu nehmen.