Arten von Photovoltaik-Modulen

Wenn man sich für die Installation einer Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Gebäudes entscheidet, muss eine Entscheidung über die Wahl der jeweiligen Art der verwendeten Solarzelle getroffen werden. Alle Arten von Modulen unterscheiden sich in ihren einzelnen Parametern. Was muss man über die Arten von Photovoltaik-Modulen wissen?

Typen von Photovoltaik-Modulen

Solarmodule werden in die erste Generation (monokristalline Module, polykristalline Zellen), Zellen der zweiten Generation (Dünnschichtmodule, z. B. amorphe Zellen) und solche der dritten Generation (organische, Perowskit- oder farbstoffsensibilisierte Photovoltaikzellen) unterteilt.

Photovoltaik-Module - Zellen der I. Generation

Solarmodule der ersten Generation werden aus kristallinem Silizium hergestellt. Zellen der ersten Generation werden unterteilt in:

Monokristalline Photovoltaik-Module

Monokristalline Module sind kristalline Paneele, die aus einzelnen Siliziumkristallen hergestellt werden und einen Wirkungsgrad von 20-24 Prozent aufweisen. Monokristalline Module zeichnen sich durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen wechselnde Wetterbedingungen und eine lange Lebensdauer aus. Monokristalline Paneele werden besonders empfohlen, wenn nur eine geringe Fläche für die Montage der Module zur Verfügung steht. Ihr Vorteil ist die hohe Leistung, die geringe Erwärmung und die Resistenz gegen Verschattung. Monokristalline Module haben auch Nachteile, zu denen die relativ hohen Kosten und die Produktion monokristalliner Paneele gehören, die kompliziert ist und eine große Menge an Energie verbraucht. Diese Generation von Solarmodulen wird am häufigsten gewählt.

Polykristalline Photovoltaik-Module

Polykristalline Solarmodule werden aus kristallisiertem Silizium mit einem bläulichen Farbton hergestellt. Die quadratische Anordnung der Plättchen in polykristallinen Modulen ermöglicht eine optimale Ausnutzung der gesamten Oberfläche der Photovoltaikzelle. Polykristalline Paneele sind weniger effizient als monokristalline Paneele (Wirkungsgrad bis zu 15 Prozent). Polykristalline Photovoltaikzellen bedeuten niedrigere Produktionskosten und die Möglichkeit der Montage an schwach besonnten Orten.

Photovoltaikzellen der zweiten Generation - Dünnschicht-Photovoltaikmodule

Die zweite Generation von Solarmodulen umfasst Dünnschichtzellen, die durch das Aufbringen von Halbleiterschichten auf Trägersubstrate hergestellt werden. Dünnschichtmodule haben im Vergleich zu denen der ersten Generation in der Regel eine geringere Lebensdauer. Ihr Vorteil ist hingegen die größere Flexibilität und die niedrigeren Produktionskosten.

Photovoltaik-Module aus amorphem Silizium, d. h. amorphe Paneele

Die beliebtesten Dünnschicht-Photovoltaikmodule sind amorphe Modelle, die aus amorphem Silizium hergestellt werden. Amorphe Paneele zeichnen sich durch niedrige Produktionskosten und einen Wirkungsgrad von 6-10 Prozent aus. Amorphe Paneele eignen sich für die Montage auf unregelmäßigen Oberflächen und haben dabei eine recht gute Effizienz bei schwacher Sonneneinstrahlung. Amorphe Photovoltaik-Module haben Nachteile, nämlich eine kurze Lebensdauer und den niedrigsten Wirkungsgrad unter den Siliziummodellen.

Cadmium-Tellurid-Module und CIGS-Zellen

Zur zweiten Generation gehören auch Cadmium-Tellurid-Module, die sich durch niedrige Produktionskosten und effizienten Betrieb bei hohen Temperaturen auszeichnen. Ihr unbestreitbarer Nachteil ist die Toxizität des Cadmiums, aus dem sie hergestellt sind, sowie die begrenzten Ressourcen an Tellur. Eine andere Option sind Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Module mit einem Wirkungsgrad von 12-14 Prozent. Zu ihren Stärken zählen wir eine bessere Effizienz bei schlechten Lichtverhältnissen und Flexibilität, während ihr Nachteil die höheren Anschaffungskosten und die schlechte Verfügbarkeit der für ihre Herstellung notwendigen Rohstoffe sind.

Photovoltaikzellen der dritten Generation

Module der dritten Generation sind eher selten anzutreffen. Die dritte Generation von Zellen umfasst innovative Technologien, zu denen wir zählen: Farbstoffzellen, organische Paneele sowie Perowskit-Module. Ihr Vorteil ist Leichtigkeit, Biegsamkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Verschattung und ungünstige Wetterbedingungen. Zellen der dritten Generation bereiten keine Schwierigkeiten bei der Montage. Leider weisen sie einen viel geringeren Wirkungsgrad auf, weshalb mehr von ihnen benötigt werden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Der Wirkungsgrad von Farbstoffzellen erreicht 7-11 Prozent, der Wirkungsgrad organischer Paneele liegt bei nur 3-10 Prozent, während Perowskit-Photovoltaiktechnologien einen Wirkungsgrad von 25 % erreichen.

Die Wahl der Photovoltaik-Module - wovon hängt sie ab?

Vergleicht man die verschiedenen Zellarten miteinander und möchte die beste Lösung wählen, sollte man auf Aspekte achten wie: Effizienz und Leistung der Module, ihre Haltbarkeit, die Garantie sowie den Preis der Paneele. Wichtig ist auch ihre Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Schäden und Witterungseinflüsse.

Nach wie vor werden monokristalline Zellen sowie polykristalline Module am liebsten gewählt. Immer häufiger werden auch sogenannte Tandemzellen gewählt. Es ist wichtig daran zu denken, dass nicht alle Zellarten für jedes Gebäude geeignet sind. Um die richtige Art von Zellen auszuwählen, lohnt es sich, die Hilfe von Fachleuten in Anspruch zu nehmen. Firend bietet Unterstützung bei der Auswahl der optimalen Lösung an.