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Temperatur und Ein-Dioden-Modell

Zelltemperatur: Faiman-Modell

Die Zelltemperatur bestimmt, wie stark die Leistung in heißen Stunden sinkt:

T_Zelle = T_Umgebung + G / ( u_c + u_v · v_Wind )

mit G = effektive Einstrahlung in der Ebene (W/m²), v = Windgeschwindigkeit (m/s) und:

Koeffizient Standardwert Bedeutung
u_c 25,0 W/(m²·K) Verluste durch Strahlung und natürliche Konvektion
u_v 6,84 W·s/(m³·K) Erzwungene Konvektion durch Wind

Das sind die Werte von Faiman (2008) / IEC 61853 für Module auf hinterlüftetem Dach. Die Absorption des Moduls ist implizit enthalten: Sie wird nicht nochmals multipliziert. Beide lassen sich in den Erweiterten Einstellungen ändern: kleinere Werte von u_c und u_v (schlecht hinterlüftete, dachintegrierte Module) ergeben höhere Temperatur und mehr Verlust.

Modulleistung: Ein-Dioden-Modell

Das Modul wird durch das Ersatzschaltbild mit einer Diode und PVsyst-Parametrierung dargestellt (implementiert mit pvlib): eine Stromquelle (Photostrom), eine Diode, ein Serienwiderstand R_s und ein von der Einstrahlung abhängiger Parallelwiderstand R_sh. Für jede Stunde wird der Punkt maximaler Leistung (MPP) mit effektiver Einstrahlung und Zelltemperatur berechnet.

Parameter Bedeutung
Anzahl der Zellen in Reihe –
R_s Serienwiderstand
R_sh,ref und R_sh,0 Parallelwiderstand bei 1.000 W/m² und bei null Einstrahlung
γ Idealitätsfaktor der Diode
α_sc Temperaturkoeffizient von Isc (A/°C)
μ_γ Änderung des Idealitätsfaktors mit der Temperatur
Exponent von R_sh Standardmäßig 5,5

Die Parameter stammen aus der .PAN-Datei des Herstellers oder werden aus dem Datenblatt geschätzt: Der Sättigungsstrom wird so angepasst, dass Voc(STC) dem Datenblatt entspricht, und μ_γ so, dass das Modell den angegebenen Temperaturkoeffizienten von Pmax wiedergibt.

Was man damit gewinnt

Gegenüber dem klassischen empirischen Modell (linearer Temperaturverlust + Huld-Korrektur) leistet das Ein-Dioden-Modell Folgendes:

  • Es bildet zugleich den Einfluss der Einstrahlung und den der Temperatur ab,
  • liefert zusätzlich die MPP-Spannung jeder Stunde, die im Wechselrichter und für die Kabelverluste verwendet wird,
  • und erlaubt, die I-U- und P-U-Kennlinien des Moduls zu zeichnen.

Aufteilung in der Kaskade

Die Leistung wird für die Verlustkaskade in drei Faktoren aufgeteilt:

P = P_STC(G) · Schwachlichtfaktor(G, 25 °C) · Temperaturverhältnis(G, T_Zelle)

Validierung

Mit einem 445-W-Modul (Jinko JKM445N, PVsyst-Parameter) und drei Fällen in Cordovilla (Navarra) weicht die jährliche DC-Energie um +0,10 %, +0,16 % und +0,26 % von PVsyst ab. Siehe Validierung und Grenzen.

Alternativer Modus

In den Erweiterten Einstellungen können Sie statt des Ein-Dioden-Modells das empirische Modell Huld + Temperaturkoeffizient wählen. Es ist weniger genau, braucht aber keine Schaltungsparameter.

Fehlt etwas oder ist etwas falsch? Schreiben Sie uns an hola@radiaris.com. Letzte Überarbeitung: 26. Oktober 2026.