Solarmodule: Unterschiede in Effizienz & Haltbarkeit

Die Sonne liefert uns täglich mehr Energie, als wir je verbrauchen könnten—doch wie lässt sich dieses Potenzial effektiv nutzen? Solarmodule sind der Schlüssel zur direkten Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom und spielen eine entscheidende Rolle in der modernen Energieversorgung. Aber was macht sie so effizient, welche unterschiedlichen Typen gibt es, und wie wählen Sie das passende Modul für Ihre Bedürfnisse aus? In diesem Artikel tauchen wir tief in die Welt der Solarmodule ein und zeigen Ihnen, wie Sie die Kraft der Sonne für Ihre Photovoltaikanlage in Braunschweig optimal nutzen können.

Solarmodule, auch Photovoltaikmodule genannt, bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Solarzellen. Diese Zellen sind meist aus Silizium, einem Halbleitermaterial, gefertigt. Die Hauptfunktion eines Solarmoduls besteht darin, Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln. Dabei nutzen sie den Photoeffekt, bei dem Lichtenergie Elektronen in Bewegung versetzt, wodurch ein elektrischer Stromfluss entsteht.

Zunächst trifft das Sonnenlicht auf das Schutzglas, das die darunterliegenden Schichten vor Umwelteinflüssen schützt. Direkt unter dem Glas befindet sich die Antireflexbeschichtung, die dazu dient, die Menge des reflektierten Lichts zu minimieren und so mehr Sonnenlicht in die Solarzelle eindringen zu lassen.

Im Inneren der Zelle befinden sich zwei verschiedene Halbleiterschichten: der N-Typ-Halbleiter und der P-Typ-Halbleiter. Diese beiden Schichten bilden das Herzstück der Solarzelle. Der N-Typ enthält zusätzliche Elektronen, während der P-Typ einen Elektronenmangel aufweist, was zu einem elektrischen Feld zwischen den beiden Schichten führt.

Wenn das Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, werden Elektronen im N-Typ-Halbleiter angeregt und beginnen, sich zu bewegen. Dieses elektrische Feld zwingt die Elektronen dazu, in Richtung des Frontkontakts (-) (Vorderseite) zu wandern. Die Elektronen fließen dann durch einen externen Stromkreis, was Strom erzeugt, und kehren schließlich zum Rückkontakt (+) (Rückseite) der Zelle zurück, um den Kreislauf zu schließen.

Auf diese Weise erzeugen PV-Module Gleichstrom (DC), der dann mithilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden kann, um ihn im Stromnetz zu nutzen oder in Stromspeichern zu speichern.

Es gibt verschiedene Typen von Solarmodulen, die sich in Material, Herstellung und Effizienz unterscheiden:

Monokristalline Solarmodule werden aus einem einzelnen Siliziumkristall hergestellt und zeichnen sich durch ihren hohen Wirkungsgrad von 15–22 % aus. Sie haben eine einheitliche dunkelblaue bis schwarze Färbung und sind ideal für Anwendungen mit begrenztem Platz, wie zum Beispiel auf Wohnhausdächern.

Polykristalline Solarmodule bestehen aus mehreren Siliziumkristallen, was ihnen ein kristallines Muster verleiht. Sie haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad von 13–17 %, sind dafür aber kostengünstiger in der Herstellung. Sie eignen sich gut für größere Flächen, wo Platz keine entscheidende Rolle spielt.

Dünnschichtsolarmodule verwenden dünne Schichten von Halbleitermaterialien auf Trägermaterialien wie Glas oder Metall. Sie haben einen Wirkungsgrad von 10–12 % und sind flexibler und leichter als kristalline Module. Dünnschichtmodule funktionieren besser bei diffusem Licht und eignen sich für spezielle Anwendungen wie Fassaden oder mobile Geräte.

Die Effizienz eines Solarmoduls gibt an, wie viel Prozent der einfallenden Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet mehr Stromerzeugung auf gleicher Fläche — wichtig bei begrenztem Installationsraum.

1. Modultyp
   • Monokristalline Module: Wirkungsgrad von 15 bis 22 %; höchste Effizienz.
   • Polykristalline Module: Wirkungsgrad von 13 bis 17 %; etwas geringer.
   • Dünnschichtmodule: Wirkungsgrad von 10 bis 12 %; am niedrigsten.
2. Temperatur
   • Einfluss: Höhere Temperaturen reduzieren die Leistung.
   • Tipp: Eine gute Hinterlüftung der Module kann die Temperatur senken und die Effizienz erhöhen.
3. Verschattung
   • Einfluss: Schatten durch Bäume oder Gebäude mindern die Stromproduktion erheblich.
   • Tipp: Installieren Sie die Module an einem schattenfreien Ort oder nutzen Sie Leistungsoptimierer.
4. Ausrichtung und Neigungswinkel
   • Optimal: Südliche Ausrichtung mit einem Neigungswinkel von etwa 30°.
   • Tipp: Passen Sie die Position der Module an, um den maximalen Ertrag zu erzielen.

• PERC-Technologie: Verbessert den Wirkungsgrad durch eine zusätzliche Schicht auf der Zellrückseite.
• Half-Cut-Zellen: Halbierte Zellen reduzieren elektrische Verluste und erhöhen die Leistung.
• Bifaziale Module: Nutzen Licht von beiden Seiten und steigern so den Ertrag.

• Qualitätsmodule wählen: Investieren Sie in hochwertige Module für langfristig höhere Erträge.
• Professionelle Installation: Fachgerechte Montage optimiert die Anlagenleistung.
• Regelmäßige Wartung: Überprüfen Sie die Module auf Verschmutzungen und reinigen Sie sie bei Bedarf.