Zonnepanelen LID-effect: light induced degradation uitgelegd

Wat is het?

LID staat voor Light Induced Degradation, oftewel door licht veroorzaakte degradatie. Het is een tijdelijk vermogensverlies dat optreedt in de eerste uren of dagen nadat een zonnepaneel wordt blootgesteld aan zonlicht.

Dit fenomeen is volkomen normaal en wordt meegenomen in de vermogensgarantie van fabrikanten. Je kunt het zien als een inloopperiode voor je zonnepanelen. Tijdens deze fase stabiliseert het rendement zich op een lager niveau dan het initiële piekvermogen. De meeste moderne panelen verliezen hierdoor zo'n 1 tot 3 procent van hun oorspronkelijke capaciteit.

Het is cruciaal om LID te onderscheiden van andere vormen van slijtage. In tegenstelling tot permanente degradatie door ouderdom of extreme weersomstandigheden, is dit een eenmalig proces dat zichzelf voltooit. Na de initiële daling blijft het vermogen relatief stabiel.

Hoe werkt het precies?

Het proces begint zodra fotonen uit zonlicht de siliciumcellen in je paneel raken. Deze energie-injectie activeert zuurstofgerelateerde defecten in het kristalrooster van het silicium.

Deze defecten fungeren als 'recombinatiecentra' die elektronen 'vangen' voordat ze als stroom kunnen worden afgevoerd. Deze reductie in efficiëntie manifesteert zich vooral in de eerste 24 tot 72 zonuren. De snelheid van degradatie hangt af van de intensiteit van het licht en de temperatuur.

Hogere temperaturen versnellen het proces, waardoor zonnige zomerdagen de initiële daling kunnen versnellen.

Fabrikanten gebruiken speciale productieprocessen om dit effect te minimaliseren. Een bekende techniek is het 'passiveren' van de cellen, waarbij een beschermende laag wordt aangebracht. Desondanks kan geen enkel productieproces LID volledig elimineren.

Stappen van het LID-proces

• Blootstelling: Het paneel wordt voor het eerst aan zonlicht blootgesteld.
• Activering: Lichtenergie activeert latente defecten in het silicium.
• Degradatie: De defecten vangen elektronen, wat leidt tot vermogensverlies.
• Stabilisatie: Na enkele dagen bereikt het paneel een nieuw evenwicht.

De wetenschap erachter

De kern van LID ligt in de interactie tussen licht en het materiaal silicium. Wanneer een foton met voldoende energie een siliciumatoom raakt, creëert het een elektron-gat paar.

Normaal gesproken worden deze paren gescheiden door de interne elektrische veld van de cel en leveren ze stroom.

Echter, in het siliciumkristal kunnen onzuiverheden zoals zuurstof en boor aanwezig zijn. Deze vormen complexen die onder invloed van licht actief worden en als elektronenval fungeren. Het gevangen elektron kan dan niet meer bijdragen aan de stroomproductie.

Invloed van materiaalkeuze

Onderzoek toont aan dat het defect vooral wordt veroorzaakt door het samenspel van boor en zuurstof in het silicium. Dit wordt het 'boron-oxygen complex' genoemd. Het is een thermodynamisch stabiele combinatie die eenmaal gevormd, niet meer spontaan verdwijnt. Niet alle zonnecellen zijn even gevoelig voor LID.

Panelen met monokristallijn silicium hebben doorgaans een hoger zuurstofgehalte en zijn dus vatbaarder.

Panelen met PERC-technologie hebben vaak een betere initiële efficiëntie maar kunnen een iets hogere LID vertonen. Nieuwere technologieën zoals TOPCon en heterojunctie (HJT) cellen vertonen significant minder LID.

Dit komt door hun productieprocessen die de defectconcentratie verminderen. Voor consumenten die het maximale uit hun installatie willen halen, is dit een relevant aandachtspunt.

Voordelen en nadelen

Het belangrijkste voordeel van LID is dat het een voorspelbaar en eenmalig proces is, in tegenstelling tot wat PID inhoudt.

Fabrikanten houden hier rekening mee in hun specificaties. Je krijgt dus nooit een paneel dat structureel onder presteert door onverwachte degradatie. Een bijkomend voordeel is dat de garantievoorwaarden expliciet rekening houden met dit fenomeen. De vermogensgarantie geldt voor het gestabiliseerde vermogen, niet voor het initiële piekvermogen.

Dit biedt zekerheid over de langetermijnprestaties. Het meest voor de hand liggende nadeel is het initiële vermogensverlies.

Dit betekent dat je installatie in de eerste weken iets minder oplevert dan de theoretische maximale capaciteit.

Voor de meeste eigenaars is dit verwaarloosbaar op de totale levensduur.

Overzicht voor- en nadelen

• Voordelen: Voorspelbaar, eenmalig, verrekend in garanties, geen invloed op levensduur
• Nadelen: Initiële vermogensdaling, kan verwarrend zijn bij monitoring, verschilt per paneeltype

Voor wie relevant?

LID is relevant voor iedereen die zonnepanelen overweegt of al heeft geïnstalleerd. Als koper helpt kennis van dit fenomeen en het PID-effect om realistische verwachtingen te hebben over de opbrengst in de eerste maanden.

Het voorkomt onterechte zorgen over defecte panelen. Voor installateurs is het essentieel om klanten hierover te informeren. Een goede uitleg voorkomt onnodige servicebezoeken en klachten over 'ondermaatse prestaties' in de beginperiode.

Het draagt bij aan professionele advisering, zoals uitleg over de LeTID-test. Ook voor eigenaren van bestaande installaties is het nuttig.

Praktische tips

Als je paneelrendement plots daalt na installatie, kan LID de verklaring zijn. Dit voorkomt onnodige paniek of het onterecht claimen van garantie. Meet niet direct na installatie de opbrengst om te beoordelen of alles werkt. Wacht minstens twee weken tot het LID-proces is voltooid.

Gebruik dan de monitoringdata als referentiepunt voor toekomstige vergelijkingen. Bij het vergelijken van zonnepaneelmodellen kun je vragen naar het verwachte LID-percentage.

Panelen met een lager percentage bieden mogelijk een iets hogere langetermijnopbrengst. Dit kan een factor zijn in je keuze, naast prijs en garantievoorwaarden. Bedenk dat LID slechts één van de vele factoren is die de prestatie beïnvloeden.

Schaduw, oriëntatie, hellingshoek en temperatuur hebben vaak een grotere impact op je jaaropbrengst.

Focus op een optimale installatie en onderhoud voor het beste resultaat.