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Viele Jahre Entwicklung.

Photovoltaik oder Solarthermie

Im Allgemeinen wird häufig nur von Solar gesprochen, doch hier ergeben sich zwei unterschiedliche Technologien. Ein Solarmodul kann nämlich auch beides sein – sogar in einem System.

Solarthermie = aus Sonne wird Wärme gemacht

 

    • durch große Kollektoren wird der Heizungsanlage zusätzlich Wärme hinzugefügt, was wertvolle Ressourcen an Brennstoffen spart
    • die Anlage erzeugt aber nur Wärme und ist von der Installation und Wartung her recht aufwendig
    • wartungsaufwendiger als Photovoltaik, denn Rohre zur Ableitung der erwärmten Flüssigkeit müssen durchs ganze Haus verlegt werden
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Photovoltaik = aus Sonne wird Strom gemacht

 

    • durch einen physikalischen Prozess werden die einfallenden Lichtstrahlen genutzt um Elektronen der Silizium-Zellen in Bewegung zu versetzen und somit eine Gleichspannung zu erzeugen, diese wird dann im Modul und über die Stringleitungen bis hin zu einem Wechselrichter abgeleitet
    • Die Anlage erzeugt also Gleichstrom, welcher dann in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Der Strom kann im Haus verbraucht werden, an den Stromversorger verkauft werden oder sogar in Wärme umgewandelt werden
    • sehr wartungsarm und robust, einfache Installation
Installation, Solarmodul, Unterkonstruktion

Modulformate und Entwicklung

Photovoltaikmodule werden in großen Schritten immer leistungsstärker. Ist das so?

In unserem Artikel “Solarmodule werden erwachsen” zeigen wir Ihnen die technologische Weiterentwicklung auf. Während die Module von Ihren Abmessungen schon deutlich über 2 m Länge und 1 m Breite angekommen sind, ist die Effizienz nur langsam angestiegen. Hier sind wir aktuell bei ca. 21% – das heißt 21 % bei 1000W / m² Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter – das ergibt ca. 210 W / m² Nennleistung. Ein 500 W Modul hat also wieviel Quadratmeter? Richtig: ca. 2,4 m². Aber was bedeutet das für Sie? Der Kunde will mehr Leistung und Sie müssen auf den Wirkungsgrad schauen, und nicht auf die absolute Wattzahl.

Technologie- Unterschiede

poly, mono, Dünnschicht, amorph, hybrid, bi-facial …

Poly-kristalline Zellen

Flüssiges Silizium wird hierzu in Blöcke gegossen und dabei bilden sich unterschiedliche große Kristallstruktruren ähnlich einer Eisblume. Dieses Verfahren war eine Zeit lang kostengünstiger als die Herstellung Mono-kristalliner Zellen bzw. Wafer. Inzwischen haben Poly-Module eher an Bedeutung verloren, da vor allem ihr Modul-Wirkungsgrad bei ca. 18% begrenzt ist.

 

Mono-kristalline Zellen

Der Prozess der Silizium-Schmelze wird hier weiter entwickelt. Es werden aus der flüssigen Schmelze ganze einkristalline Stäbe gezogen, die dann wie die Polybarren zu Zellen geschnitten werden. Die Hersteller sehen hier mehr Vorteile und auch die Modul-Wirkungsgrade sind deutlich höher. Aktuelle Photovoltaikmodule haben ca. 21-22% Wirkungsgrad. Durch Kombinationen und spezielle Veredlungen können diese auch weiter gesteigert werden.

 

Amorphe / Mikroamorphe Solarmodule – sog. Dünnschicht-Module.

 

Durch spezielle Verfahren wird die Dünnschichtzelle direkt auf der Glasscheibe aufgebaut. In der Optik ergeben diese Module ein sehr homogenes Feld. Die Entwicklung hatte vor allem Materialeinsparungen als Ziel – aber die Wirkungsgrade konnten nicht so gesteigert werden wie bei poly oder mono Zellen. Diese Module haben in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung verloren, da die bisherigen Wirkungsgrade nur mit sehr hohem technologischen und finanziellem Aufwand auf über 10% gebracht werden konnten. Die Module sind somit auch immer teurer und nur noch für Spezialanwendungen oder im Austausch zu bekommen.

 

Wie bekomme ich mehr Effizienz und mehr Leistung aus dem Modul? 

Technologisch gibt es unterschiedliche Ansätze mehr Leistung aus einem Modul zu bekommen. Mit immer mehr Aufwand die einzelnen Zellen zu veredeln oder mit anderen Materialien zu kombinieren (Amporhe Beschichtung, oder Perovskit) oder man ändert einfach die Größe der Zelle, was aber auch die Änderung der Größe des Moduls zur Folge hat. Ein 500 W Modul ist wie groß? Die kleinen Schritte finden aber auf der Zelle statt, man experimentiert mit mehr oder anderen Busbars um die eigentliche Oberfläche der Zelle zu vergrößern, man packt die Zellen enger, oder man legt sie sogar etwas übereinander und spart die Zwischenräume (Shindle). Auch der Hafcut ist eine solche Entwicklung die wieder ein paar Zehntel-Prozente mehr bringt an Wirkungsgrad.

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