Photovoltaik Module – Technik, Wirkungsgrad & Kosten
Aufgestellte Photovoltaik-Module auf einem Feld - Bildquelle ©
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Die Basis von Photovoltaikmodulen ist die Solarzelle. Sie wandeln auf Grundlage des Photoeffektes einfallende Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Photovoltaik Module bestehen aus einer Vielzahl zusammengefasster Solarzellen. Ein Großteil der Solarzellen basiert auf dem Grundstoff Silizium.
Die gängigsten Photovoltaik Module für PV-Anlagen sind:
- Monokristalline Module,
- Polykristalline Module,
- Amorphe Module / Dünnschichtmodule.
Monokristalline Photovoltaik Module
Monokristalline Photovoltaik Module werden aus geschmolzenem Silizium produziert, aus dem ein Stab mit gleichmäßigem Kristallgitter entsteht. Aus ihm werden sehr dünne Scheiben (Wafer) geschnitten, die für die Produktion der monokristallinen Photovoltaik Module genutzt werden. Die Module sind im Allgemeinen etwas teurer als polykristalline Module, besitzen dafür aber den höchsten Wirkungsgrad von bis zu 18%.
Polykristalline Photovoltaik Module
Auch polykristalline Photovoltaik Module werden aus geschmolzenem Silizium produziert, aus dem Blöcke entstehen, die dann wiederum in Scheiben geschnitten werden. Die Blöcke und Scheiben, die zur Produktion der polykristallinen Zellen genutzt werden, bestehen jedoch aus mehreren Silizium-Kristallen - die Struktur ist im Gegensatz zu monokristallinen Photovoltaik Modulen nicht einheitlich. Diese Module für eine Photovoltaikanlage sind durch den einfacheren Herstellungsprozess preisgünstiger als monokristalline Module, haben aber auch einen geringeren Wirkungsgrad, der ungefähr bei 13 - 15% liegt.
Dünnschichtmodule / Amorphe Module
Bei Dünnschichtmodulen (auch: amorphe Photovoltaik Module) befindet sich die zumeist nur einen Mikrometer (1 x 10-6) dicke Modul- auf einer Trägerschicht. Die Modulschicht besteht aus Materialien wie Silizium, Kupferindiumselenid oder Galliumarsenid. Für die Dünnschichtmodule sprechen das geringe Gewicht, mit dem sie das Dach belasten, und vor allem der geringe Produktionspreis. Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen ist meistens geringer als der der mono- oder polykristallinen Photovoltaik Module: er liegt im Schnitt zwischen 5 bis 7 Prozent.
Die Module im Vergleich
| Monokristallin | Polykristallin | Dünnschicht | |
| Wirkungsgrad | 14-20 % | 12-16 % | 6-10 % |
| Schwachlichtverhalten | Einbußen bei diffusem Licht | Einbußen bei diffusem Licht | Nur geringe Einbußen |
| Wärmeverhalten | Einbußen bei hohen Temperaturen | Einbußen bei hohen Temperaturen | Nur geringe Einbußen |
| Kosten | Teuer als Polykristallin und Dünnschicht | Günstiger als Monokristallin | Günstiger als Mono- und Polykristallin |
| Langzeittest | Sehr hohe Leistung, stabil, hohe Lebensdauer | Hohe Leistung, stabil, hohe Lebensdauer | Mittlere Leistung, etwas geringere Lebensdauer |
| Gewicht pro m² | Höher | Höher | Niedriger |
| Störanfälligkeit | Sehr gering | Sehr gering | Gering |
Wichtige Kennzahlen für Photovoltaik Module
Der Wirkungsgrad der Photovoltaik Module beschreibt, wie viel Prozent der Energie des Sonnenlichts in elektrische Energie umgewandelt wird. Vereinzelt erreichen Solarmodule einen theoretischen Wirkungsgrad von über 20 Prozent; in der Praxis sind die Wirkungsgrade aber geringer. Weitere Kennzahlen sind:
| Nennleistung | Nennleistungstoleranz | Leistungsgarantie |
| - wird in Watt Peak gemessen | - wird in Prozent angegeben (+/- 3%) | - die Nennleistung reduziert sich im Laufe der Jahre |
| - die Kennzahl gibt an, wie viel Leistung das Modul unter den deutschen Normbedingungen erzeugt | - gibt an, wie sehr die Leistung der Module von der Nennleistung abweichen kann | - Hersteller gibt Garantie auf seine Module, welche garantiert, dass sie nach 20 Jahren noch X% der anfänglichen Nennleistung erbringen |
| - 1.000 Watt/m² Einstrahlungsstärke + Modultemperatur von 24°C |
Preise für Photovoltaik Module und schlüsselfertige Anlagen
Modulpreise werden oft in Euro pro Watt Peak Leistung angegeben. Im November 2012 lag der Durchschnittspreis für kristalline Module aus Deutschland laut Angaben auf Solarserver.de bei 0,81 Euro pro Watt/Peak und aus China bei 0,56 Euro pro Watt/peak. Für Dünnschichtmodule wurden – abhängig von der Art – im selben Monat zwischen 0,46 und 0,58 Euro pro Watt/Peak fällig. Für eine Komplettanlage bezahlte man nach Angaben des Bundesverbandes Solarwirtschaft 2012 durchschnittlich 1751 Euro pro Kilowatt Peak Leistung für eine "schlüsselfertige" Photovoltaikanlage. Mehr dazu finden Sie in unserem Artikel "Preise von Photovoltaikanlagen".
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