Wat is de betekenis van PID (Potential Induced Degradation)?

Wat is het?

PID staat voor Potential Induced Degradation, oftewel 'potentiaal-geïnduceerde degradatie'. Het is een sluipend probleem dat de prestaties van je zonnepanelen kan verminderen.

In essentie is het een ongewenst elektrisch lek dat ontstaat tussen de zonnecellen en het metalen frame van het paneel. Dit lek zorgt ervoor dat de opgewekte stroom gedeeltelijk wegvloeit naar de aarde in plaats van naar je omvormer. Het gevolg is een duidelijke terugval in het vermogen van je installatie, soms wel met tientallen procenten. Het treedt vaak pas na enkele jaren op, waardoor je het niet direct merkt.

PID is een bekend fenomeen in de zonne-energiesector en wordt beschouwd als een van de belangrijkste oorzaken van onverwachte opbrengstverliezen op de lange termijn. Het treft vooral systemen met een hoge spanning in serie geschakelde panelen.

Hoe werkt het precies?

Je zonnepanelen zijn in serie geschakeld om een hoge spanning te bereiken die je omvormer nodig heeft. Dit creëert een potentiaalverschil tussen de positieve pool van het eerste paneel en de negatieve pool van het laatste paneel, die vaak geaard is.

Deze hoge spanning, soms wel 600 tot 1000 volt, zet een elektrisch veld op over de zonnecel en de lagen eromheen.

Onder bepaalde omstandigheden, zoals vochtigheid, kunnen er ionen gaan 'wandelen' door het glas en de verpakkingslaag (EVA) van het paneel. Deze ionenstromen creëren een pad voor elektronen om te ontsnappen. De opgewekte stroom lekt als het ware weg via het frame naar de aarde. Dit proces verslechtert de pn-overgang in de cel, wat de efficiëntie permanent aantast.

De wetenschap erachter

Het kernproces is elektrochemisch. De hoge spanning tussen de cellen en het geaarde frame drijft natrium-ionen (Na+) uit het glas richting de cel.

Deze positief geladen deeltjes hopen zich op nabij de negatief geladen laag van de zonnecel. Deze ophoping van positieve lading verstoort het interne elektrische veld van de cel. Het veld dat normaal gesproken de gegenereerde elektronen en gaten scheidt, wordt verzwakt.

Hierdoor rekombineren meer elektronen en gaten voordat ze als stroom kunnen worden afgenomen.

Daarnaast kunnen er ook negatief geladen ionen (zoals O2-) migreren. Deze combinatie van ionenverplaatsing en elektronenlek leidt tot degradatie van de celmaterialen en een verminderde spanning en stroomproductie. Vocht en warmte versnellen dit proces aanzienlijk.

Voordelen en nadelen

Het belangrijkste 'voordeel' van PID is dat het een bekend en meetbaar probleem is.

Dit betekent dat fabrikanten erop testen en er oplossingen voor bestaan. Je kunt het risico dus actief beperken door de juiste keuzes te maken bij de aanschaf.

De nadelen zijn echter aanzienlijk. Het leidt tot een direct en soms onomkeerbaar verlies aan opbrengst, wat de terugverdientijd van je investering verlengt. Het is een verborgen probleem dat je met het blote oog niet ziet, alleen via monitoring of meting. Gelukkig zijn er oplossingen.

Moderne panelen hebben PID-resistente cellen en verbeterde verpakkingsmaterialen. Daarnaast bestaan er PID-boxen of speciale omvormers die 's nachts een tegengestelde spanning aanleggen om de schade te herstellen of voorkomen.

Voor wie relevant?

PID is relevant voor iedereen met een zonnepaneelsysteem, maar vooral voor eigenaren van oudere installaties (van voor 2015) of systemen met een hoog voltage. Als je panelen in een lange string zijn geschakeld, is het risico groter.

Ook bij installaties in vochtige klimaten, zoals in Nederland, is waakzaamheid geboden. De combinatie van vocht en hoge spanning is de ideale voedingsbodem voor PID. Let daarom bij de aankoop van nieuwe panelen op de garantievoorwaarden en specificaties rondom PID, en op de LeTID-test voor licht-geïnduceerde degradatie.

Voor installateurs en adviseurs is het cruciaal om klanten hierover en over het LID-effect te informeren.

Het adviseren van PID-bestendige componenten of een anti-PID-oplossing kan een waardevolle service zijn die de klant beschermt tegen toekomstig rendementsverlies, lees meer over het PID-effect.