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Solarmodule: Arten
Solarmodule und die Nutzung von Solarenergie gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie eine umweltfreundliche und nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellt. Im Folgenden erhältst Du einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Arten von Solarmodulen, ihre Eigenschaften, Vorteile und Nachteile. Diese Informationen sollen Dir helfen, die richtige Wahl für Deine Solaranlage zu treffen und die Effizienz und Wirtschaftlichkeit Deiner Investition zu maximieren.
Grundsätzlich sprechen wir von vier Arten von Solarmodulen:
- 1. Monokristalline Solarmodule
- 2. Polykristalline Solarmodule
- 3. Dünnschicht Solarmodule
- 4. CIGS-Module
Diese vier Arten unterscheiden sich deutlich in Eigenschaft, Herstellung und letztendlich auch im Preis. Die Bandbreite ist bekannt, von preiswert aber mit niedrigen Wirkungsgraden bis hin zu extrem leistungsfähigen aber teureren Modulen ist alles dabei. Spätestens bei der Planung einer Solaranlage muss diese Frage beantwortet werden, denn die Auswahl eines Solarmoduls wird durch Standort, Dachneigung und Ausrichtung gewählt. Denn nur so ist es möglich, auch schwierige Standorte oder kleine Dachflächen dennoch mit einer Solaranlage auszustatten. Schauen wir uns die Arten der Solarmodule genauer an.
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Monokristalline Solarmodule
Monokristalline Solarmodule enthalten das Halbleiterelement Silizium, dass als eines der häufigsten chemischen Elemente aufgeführt wird und direkt nach Sauerstoff kommt. Silizium besteht aus Quarzsand.
Von diesem Kristall als Basis ausgehend, werden hauchdünne Scheiben abgetrennt und zu einem Modul verbunden. Aufgrund ihrer Beschaffenheit sind monokristalline Solarmodule im Vergleich zu anderen Modulen relativ schwer und in ihrer optischen Erscheinung dunkel, fast schwarz. Je nach Lichtreflektion erscheinen sie jedoch auch in einem bläulichen Farbton.
Vorteile monokristalliner Solarmodule
Der größte Vorteil monokristalliner Solarmodule ist ihr hoher Wirkungsgrad. Mit weit über 20% liegen sie gegenüber anderen Typen von Solarmodulen deutlich vorn. In der Praxis bedeutet dies, dass auf kleineren Dachflächen ausreichend Solarenergie aufgenommen werden kann. Die Stromausbeute ist pro Quadratmeter im Vergleich zu anderen Solarmodulen am größten. Mit der Weiterentwicklung von Solarmodulen kann zukünftig von noch höheren Wirkungsgraden ausgegangen werden.
Nachteile monokristalliner Solarmodule
Einer der wohl wichtigen Nachteile wäre der hohe Anschaffungspreis. Einerseits werden aufgrund des ebenso hohen Wirkungsgrades weniger Module benötigt. Aus anderer Perspektive reduzieren weniger Module jedoch nicht den Gesamtpreis einer Solaranlage. Ferner weisen monokristalline Solarmodule ein suboptimales Schwachlichtverhalten auf. Das bedeutet, bei diffusen Lichtverhältnissen kann es zu Leistungseinbußen kommen, weshalb eine entsprechend gute Dachausrichtung zur Sonne erforderlich ist. Sollte es eine partielle Verschattung geben, müsste diese gegebenenfalls durch ein weiteres Modul ausgeglichen werden.
Preissturz bei Solaranlagen: Das kosten Solarmodule 2025
Durch Überproduktion und Preisdumping seitens China, sind Solarmodule so günstig wie noch nie. Die Preise für monokristalline Solarmodule bewegen sich zwischen 50 und 200 €. Ausschlaggebend sind Qualität und Hersteller der Module. Um ein Kilowatt-Peak Solarenergie zu produzieren, werden 2,5 Module benötigt. Damit liegen monokristalline Solarmodule preislich zwischen 150 bis 500 € pro kWp.
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Polykristalline Solarmodule
Bei diesen Solarmodulen werden polykristalline Wafer hergestellt. Dabei kommt ein Verfahren zum Einsatz, bei dem erst Rohsilizium geschmolzen und anschließend in eine quadratische Form gegossen wird. Durch diese Technik entsteht ein polykristalliner Barren, der diesen Solarmodulen seinen Namen gibt. Beim Gießen bilden sich zahlreiche Siliziumkristalle, die zu einem kompakten Block führen. Nach dem Gießen kühlt der entstandene Block ab, anschließend werden dünne Scheiben abgetrennt. Sie sorgen für das leicht gesprenkelte Aussehen in blauer Farbe, woran polykristalline Solarmodule leicht zu erkennen sind.
Gegenüber monokristallinen Solarmodulen haben polykristalline Solarmodule einen geringeren Wirkungsgrad und sind daher preisgünstiger in der Anschaffung. Hersteller solcher polykristalliner Solarmodule sind beispielsweise Schüco, Suntech, Scheuten oder ET Solar.
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Dünnschichtmodule
Dünnschichtmodule bzw. Amorphe Solarmodule bestehen aus extrem dünnen Siliziumschichten, die auf Trägerglas aufgedampft oder aufgedruckt werden. Diese Schichten sind nur 1-5 Mikrometer dick, was die Herstellungskosten senkt. Werden diese Module auf Glas als Trägermaterial verwendet, eignen sie sich gut für Aufdach-Montagen wie Carports oder Terrassenüberdachungen. Flexible Kunststoff-Trägermaterialien ermöglichen formbare Solarplatten.
Diese Technologie führt zu einfachen, kostengünstigen Solarmodulen, die auch in Alltagsgegenständen wie Solarlampen Anwendung finden. Allerdings haben Dünnschichtmodule einen geringeren Wirkungsgrad von 10% bis 15%, was größere Dachflächen erfordert. Ein Vorteil ist, dass sie auch bei schwachen Lichtverhältnissen gute Erträge erzielen. Nur 5% bis 10% aller Solaranlagen nutzen Dünnschichtmodule. Bekannte Hersteller sind First Solar, SolarTec, Conergy und Solar.
Gut zu wissen:
Dünnschichtmodule wurden ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt. Ihre Fähigkeit, bei schwachen Lichtverhältnissen effizient zu arbeiten, machte sie ideal für den Einsatz in Satelliten und Raumsonden, die weit von der Sonne entfernt sind oder oft im Schatten operieren. Dank ihrer Flexibilität und Leichtigkeit konnten sie leicht in die begrenzten Raumfahrtmissionen integriert werden.
CIGS-Module
Bei CIGS-Modulen handelt es sich um eine Sonderform von Dünnschichtmodulen. Der Aufbau unterscheidet sich klar von kristallinen Modulen, denn hier sind die Module röhrenförmig angelegt, was einen überraschenden Effekt hervorbringt:
Sie können von jedem Winkel aus Sonnenenergie aufnehmen. Von der Leistungsstärke her versprechen sie gute Ergebnisse und sind dabei völlig unabhängig von jedweder Dachausrichtung. Aufgrund dessen eignen sich CIGS-Module insbesondere für Flachdächer oder Fassaden. Eine integrierte Reflektorfolie sorgt darüber hinaus für höhere Leistungen in den Wintermonaten als andere Solarmodule.
Eigenschaften:
- Sonderform der Dünnschichtmodule
- Röhrenförmige Struktur ermöglicht Sonnenenergieaufnahme aus jedem Winkel
- Geeignet für Flachdächer und Fassaden
Vorteile:
- Gute Leistung unabhängig von der Dachausrichtung
- Hohe Erträge auch in Wintermonaten
Nachteile:
- Relativ teuer
- Noch in den Anfangsjahren der Entwicklung
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Häufig gestellte Fragen:
Was ist die Leistungsgarantie bei Solarmodulen?
Die Leistungsgarantie gehört zu einem der wichtigsten Faktoren eines Solarmoduls. Technisch sind diese PV-Komponenten für die Dauer von 20 Jahren und mehr ausgelegt. Hauseigentümer sollten in jedem Falle vor einem Ausfall geschützt sein, den die Leistungsgarantie beschreibt. Hinzu kommt die Nennleistung der Solarmodule, die sich im Laufe dieser 20 Jahre verändert. So erreichen die Module nach 20 Jahren nicht mehr die gleiche Leistung wie in den Anfangsjahren. Für die gesamte Ertragsberechnung einer PV-Anlage ist dieser Punkt deshalb zu berücksichtigen, auch wenn die Degradation gering ist. So beträgt der Verlust bei einer Laufzeit von 20 bis 25 Jahren gerade einmal 10 bis 15 Prozent der gesamten Leistung.
Was ist der Wirkungsgrad bei Solarmodulen?
Der Wirkungsgrad ist ein entscheidender Faktor, denn er gibt an, wieviel Sonnenlicht in Energie vom Modul umgewandelt werden kann. Bisher werden diese Daten unter Berücksichtigung von Standard Test Conditions in Prozent angegeben. Also jene Zahlen, die unter Laborbedingungen getestet werden. Das Messen des Wirkungsgrades ist nicht an eine Fläche gebunden, sondern wird modulspezifisch gemessen und bewertet.
Enthalten amorphe Solarzellen Silizium?
Nein, bei amorphen Solarzellen wird kein kristallines Silizium verwendet. Namensgebend ist hier der Begriff „amorph“, der so viel wie „gestaltlos“ bedeutet und als „nicht kristallin“ übersetzt werden kann.
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