Solarmodule

PHOTOVOLTAIK


Solarmodule

Wir konzipieren zusammen mit Ihnen für jedes Dach und jede individuelle Anforderung die passende Anlage. Lassen Sie sich von uns beraten.

Solarmodule für individuelle Einsatzorte


Es gibt mittlerweile sehr viele Photovoltaikmodule verschiedener Hersteller am Markt, bei denen die Funktionsweise zwar meist nach dem gleichen Prinzip abläuft, jedoch finden die unterschiedlichen Solar PV Module je nach Verwendungszweck ihren individuellen Einsatzort. Daher ist die Frage nach einem sehr guten oder dem "besten" PV Modul nicht so einfach zu beantworten und sollte je nach Bauvorhaben bzw. Einsatzort individuell mit einem Experten für PV Anlagen geplant werden. Der Großteil aller Solarmodule bestehen aus mono- bzw. polykristallinem Zellmaterial. Daneben werden sogenannte Dünnschichtmodule angeboten.


Neben den bekannten kristallinen Zelltechniken findet man mittlerweile eine neue Variante, nämlich quasi-monokristallin. Die Modultechnik wird zum Teil auch Mono-Multi, Virtus-Wafer, Babyahorn oder Quasimono genannt.

Alle Varianten unterscheiden sich auch im Wirkungsgrad. Umso höher der Wirkungsgrad eines Moduls, desto mehr Leistung kann auf einer zur Verfügung stehenden Fläche montiert werden. Dieses bedeutet jedoch nicht, dass ein Modul mit geringerem Wirkungsgrad auch geringere Ertragsaussichten pro kWp aufweisen muss.

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Was gibt es für Solarmodule?


Monokristallin

Monokristalline PV- Module zählen zu den Solarmodulen, die sehr aufwendig hergestellt werden.


Die Zellen der monokristallinen Module werden aus einer Schmelze aus hochreinem Silizium gezüchtetem Einkristall-Stab in 0,2 bis 0,3 mm starke Siliziumscheiben (Wafer) gesägt. Durch weitere chemische Vorgänge, wie zum Beispiel das Dotieren der Ober- und Unterseite der Zellen und das Aufbringen der Antireflexschicht sowie der front- und rückseitigen Kontakte schließen den Herstellungsprozess der Solarzelle ab.


Wegen des sehr hohen Siliziumgehalts und die gleiche (homogene) Ausrichtung der Kristallstruktur haben die Zellen bzw. Module einen hohen Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen Typen.

Durch den hohen Produktionsaufwand sind die monokristallinen Module auch am teuersten.

Polykristallin

Polykristalline PV Module erkennt man an der meist bläulichen Färbung und der kristallinen Struktur. Der Einsatz von polykristallinen Solarzellen bzw. Solarmodulen zählt bei der PV Modul- Herstellung derzeit weltweit zu den am häufigsten verwendeten PV Modulen.


Zur Herstellung von polykristallinen Siliziumzellen wird Rohsilizium sehr stark erhitzt, kontrolliert in einer Gussform abgekühlt und anschließend in 0,2 bis 0,3 mm Dicke Siliziumscheiben, sogenannte „Wafer“ gesägt. 


Die Kristallstruktur ist durch die unregelmäßige Anordnung der Vielkristalle inhomogen und durch die Musterung gut erkennbar. Weitere chemische Vorgänge und das Aufbringen der Kontaktbahnen schließen den Herstellungsprozess der Solarzelle.

 

Der Wirkungsgrad poly- oder auch multikristalliner Module ist geringer als der von monokristallinen Modulen. Die Ertragsaussichten von polykristallinen Modulen sind im Vergleich zu monokristallinen Modulen pro installiertem kWp jedoch nicht geringer.

Quasi-monokristallin

Neben den bekannten kristallinen Zelltechniken (monokristallinen & polykristallinen Zellen) findet man mittlerweile eine neue Variante, nämlich quasi-monokristallin. Die Modultechnik wird zum Teil auch Mono-Multi, Virtus-Wafer, Babyahorn oder Quasimono genannt.


Die Vorteile beider bekannten Verfahren werden hier kombiniert. Dabei wird ein weitgehend monokristalliner Ingot in einem eigentlich zur Produktion polykristalliner Ingots vorgesehen Schmelztiegel hergestellt. Im Boden des Ofens wird eine Platte aus monokristallinem Silizium platziert. Das darüber zum Schmelzen gebrachte polykristalline Silizium orientiert sich jetzt an dieser monokristallinen "Vorlage". Damit bekommt man also eine gleichmäßige Struktur wie bei monokristallinen Wafern.


Abstriche müssen aber gemacht werden. Nur ein relativ geringer Prozentanteil von 10% kann als rein monokristallin bezeichnet werden. Dieser Anteil befindet sich im Inneren des Blockes. Je näher das Material an der Außenwand liegt, desto mehr polikristalline Körner gibt es. Diese haben immer noch eine monokristalline Ausprägung. Das Material ganz außen an der Tiegelwand ist dann wieder rein polykristallin. Das sind dann die verbleibenden 10%.

Der Block wird anschließend so verarbeitet bzw. zersägt, dass dabei Mono-, Poly- und Mischwafer entstehen.

Der Wirkungsgrad quasi-monokristalliner Module liegt zwischen denen von monokristallinen

und polykristallinen Modulen.

Dünnschicht

Wichtig bei der Beurteilung eines Gesamtsystems ist das Verhältnis von Kosten zum Gesamtertrag. Dünnschichtmodule haben gegenüber kristallinen Modulen einen geringeren Wirkungsgrad. Das heißt, dass für die gleiche kWp-Leistung eine größere Modulfläche und somit höhere Kosten für die Unterkonstruktion und die Montage notwendig ist. Diese höheren Kosten kann der geringere spezifische Modulpreis aktuell nicht mehr so weit übertreffen, dass eine Dünnschichtvariante empfehlenswert ist. Lediglich aus optischen Gründen (z.B. Fassaden) kann ein Dünnschichtmodul interessant sein.


Kristalline Dünnschichtsolarmodule bestehen aus eine ca. zwei Mikrometer dünnen Film Silizium, welcher auf Glas aufgedampft wird. Unter anderen die dadurch geringer benötige Siliziummenge sorgt auch für einen geringen spezifischen Modulpreis.

Recycling CO2-Bilanz

Alte oder kaputte Solarmodule können recycelt werden, wodurch die wertvollen Grundstoffe wie Glas, Aluminium und Halbleitermaterialien erneut verwendet werden können. Dies trägt zu einer positiven Umweltbilanz bei, indem Abfall vermieden und zugleich bei der Produktion von Modulen Energie eingespart wird. Eine komplett recycelte Anlage kann eine Wiederverwertung von 95 Prozent der eingesetzten Materialien erbringen.


An uns wird immer wieder die Behauptung herangetragen, dass die Produktion von Solarstromanlagen mehr Energie verbraucht, als damit je wieder erzeugt werden kann. Unabhängige Forschungsergebnisse, wie z. B. vom Institut für Energiesysteme der ETH Zürich belegen, dass moderne Solaranlagen im Durchschnitt bereits nach rund zwei Jahren mehr Energie produzieren, als zu ihrer Herstellung und ihrem Recycling nötig wäre. Alles, was nach dieser Zeit an Energie produziert wird, ist reiner Energiegewinn.

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