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Passende Solarmodule für Ihre Solaranlage

07.01.2020 Kevin Murkisch Lesezeit 8 Minuten

Photovoltaikmodule wandeln Sonnenenergie in kostengünstigen und vor allem umweltfreundlichen Solarstrom um. Doch die Anzahl der Hersteller und Modelle ist seit Jahren stetig gestiegen, das kann verwirrend sein. Vielen Interessenten ist beispielsweise anfangs unklar, wo der Unterschied zwischen polykristallinen und monokristallinen Solarzellen liegt. Auch wissen viele nicht, was es mit den unterschiedlichen Wirkungsgraden von PV-Modulen auf sich hat.

In unserem heutigen Blogbeitrag fassen wir daher die wichtigsten Informationen zu Solarpanelen für Sie zusammen. Dabei wollen nicht nur darauf eingehen, worum es sich bei beispielsweise bei mono- oder polykristallinen Solarmodulen handelt. Auch möchten wir Ihnen allgemeine Tipps geben und Sie so bei der Auswahl des richtigen Solarmoduls unterstützen.

Solaranlage


Wie funktionieren Solarmodule?

PV-Module sind die grundlegendste Komponente einer Solaranlage. Sie machen es erst möglich, die Energie der Sonne in Strom umzuwandeln. Damit lassen sie sich auch klar von sogenannten Solarthermie-Modulen abgrenzen. Diese wandeln die Sonnenenergie nicht in Solarstrom, sondern in Wärmeenergie um.

Die meisten Photovoltaikmodule bestehen dabei aus mono- oder polykristallinen Zellen. Im Durchschnitt werden rund 60 dieser Solarzellen auf einem entsprechenden Rahmen zu einem Solarmodul verschaltet. Sobald Sonnenstrahlen auf die Module treffen, sammeln sich an beiden Polen der Solarzellen positive sowie negative Ladungsträger. Diese werden an der Zelloberfläche gesammelt.

Wird nun der Kreis zwischen Plus- und Minuspol geschlossen, fließt der sogenannte Gleichstrom. Dieser kann jedoch noch nicht im Haushalt verbraucht werden. Zu diesem Zweck muss er zunächst in haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt werden. Das erledigt der sogenannte Wechselrichter. Anschließend kann der erzeugte Solarstrom dann direkt verbraucht, in einem Stromspeicher gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.

Photovoltaikanlage


Wie ist ein Solarmodul aufgebaut?

PV-Module bestehen aus mehreren Schichten:

  1. Bei der obersten Schicht handelt es sich in der Regel um das Frontglas (ESG). Dieses dient dazu, das Modul gegen Temperaturwechsel sowie Schläge, Stöße oder Druck zu schützen. Vor allem in schneereichen Gegenden kann dies von großer Bedeutung sein. Eine zu hohe Flächenlast könnte das Solarmodul andernfalls beschädigen.
  2. Unter dem Frontglas liegt die obere Einbettfolie, meist eine Kunststoffschicht aus Ethylenvinylacetat (EVA) oder Gießharz. Die Kunststofffolie wird bei 150° Celsius oder gar höheren Temperaturen mit den Solarzellen verschweißt. Durch diese Form der Laminierung wird ein wasserdichter Korrosionsschutz gebildet. Dieser verhindert, dass Feuchtigkeit die Solarzellen beschädigen kann.
  3. Die mittlere Schicht der kristallinen Module bilden die Solarzellen. Die Solarzellen sind über Lötbänder miteinander verschaltet und wandeln das Sonnenlicht so in Strom um.
  4. Unter den Solarzellen wird eine weitere dünne Schicht Kunststoff aus EVA oder Gießharz eingezogen. Somit werden die Solarzellen von beiden Seiten luft- und wasserdicht verschlossen.
  5. Den Abschluss auf der Rückseite bildet bei herkömmlichen Glas-Folien-Modulen die sogenannte Tedlar Verbundfolie. Dabei handelt es sich in der Regel um eine speziell entwickelte Kunststofffolie aus Polyvinylfluorid (PVF). Auch diese dient dem Schutz des Solarmoduls und verhindert das Eindringen von Schmutz, Chemikalien oder Fetten. Bei einem Glas-Glas-Modul kommt anstelle des Kunststoffs allerdings eine weitere Glasschicht zum Einsatz.
  6. Schlussendlich werden alle Bestandteile des Moduls in einem Aluminiumrahmen zusammengefasst. Dieser erleichtert den Einbau und gibt dem Modul zusätzlichen Halt.

Mono- und polykristalline Solarmodule


Wo liegt der Unterschied zwischen mono- und polykristallinen Solarmodulen?

Es gibt vielerlei Arten von Photovoltaik-Modulen. Am beliebtesten sind jedoch:

1. Polykristalline Solarmodule und
2. Monokristalline Solarmodule.

Beide Modularten werden aus dem chemischen Halbleiter Silizium hergestellt. Aufgrund verschiedener Herstellungsverfahren unterscheiden sich poly- und monokristalline Solarmodule jedoch bereits in ihrer Farbe. Während die polykristallinen Module meist bläulich schimmern, sind monokristalline Zellen in der Regel schwarz. Für welche Module sollten Sie sich also entscheiden?

Polykristallin: Diese Modelle sind die derzeit am meisten produzierten Solarmodule. Damit sind sie in der Regel auch besonders günstig. Polykristalline Zellen bestehen aus vielen kleinen Siliziumkristallen und haben daher oftmals einen etwas geringeren Wirkungsgrad als monokristalline Zellen. Die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Module ist heutzutage jedoch so hoch, dass dies selten ins Gewicht fällt.

Monokristallin: Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen großen Siliziumkristall und weisen einen hohen Wirkungsgrad auf. Allerdings sind die Leistungsunterschiede im Vergleich zu polykristallinen Modulen mittlerweile gering. Die Kaufentscheidung für diese Modelle fällt daher in der Regel aus ästhetischen Gründen. Dank ihrer schwarzen Farbe sehen monokristalline Module auf dem Dach schließlich besonders ansprechend aus.

Dünnschichtzellen-Solarmodul


Was sind Dünnschichtzellen-Solarmodule?

Dünnschichtzellen-Module unterscheiden sich stark von herkömmlichen poly- oder monokristallinen Modellen. So werden Dünnschichtzellen in der Regel aus gasförmigem, nicht kristallinem Silizium, Kupfer-Indium-Diselenid o(CIS) oder Cadmium-Tellurig (CdTe) hergestellt. Die Solarzellen werden hier ohne sichtbare Leiterbänder auf ein Trägermaterial aufgebracht. Dabei kann es sich um Glas, Metall, aber auch Kunststoff handeln.

Die aufgedampfte Schicht ist dabei nur wenige Mikrometer dick - daher der Begriff Dünnschichtzellen. Diese sind dadurch vielfältig einsetzbar und kommen vor allem in flexiblen Solarmodulen zum Einsatz. Aufgrund ihres meist deutlich niedrigeren Wirkungsgrades von fünf bis zehn Prozent werden sie allerdings nur selten bei herkömmlichen PV-Anlagen verwendet.

Die zukünftige Entwicklung kann jedoch durchaus mit Interesse beobachtet werden. So benötigen Dünnschicht-Solarmodule meist weniger Rohstoffe, was eine preiswerte Fertigung ermöglicht. Dank der Bauweise sinken zusätzlich sowohl das Gewicht als auch die Anschaffungskosten. Für herkömmliche PV-Aufdachanlagen ist der Wirkungsgrad bislang aber noch zu niedrig, da hier zu wenig Fläche vorhanden ist.

PV-Anlage


Was bedeutet kWp?

Das Kürzel „kWp" steht für die Bezeichnung „Kilowatt Peak" und gibt die Leistungsfähigkeit der Solarmodule unter Standard-Testbedingungen an. Wie „PS" bei einem Auto steht „kWp" somit für die Kraft bzw. Leistung, die ein Solarmodul erzielen kann. Der Begriff Peak bezeichnet dabei den Punkt der maximalen Leistung, die unter streng kontrollierten Testbedingungen erreicht wird.

Die angegebene Leistung kann somit in der Regel als Richtwert dienen, gibt jedoch nicht zwingend den reellen Ertrag wieder. Im Durchschnitt haben Standard-Solarmodule heute eine Leistung von 280 Wp. Hochleistungsmodule hingegen überzeugen mit Leistungen von 330 Wp und mehr. Je mehr kWp eine Solaranlage hat, desto mehr Strom kann sie produzieren.

Als Faustregel gilt dabei: Eine Solaranlage in Deutschland produziert pro kWp installierter Leistung je nach Standort rund 800 bis 1.000 Kilowattstunden (kWh) Solarstrom. Sie haben einen Stromverbrauch von 5.000 kWh? Dann sollte Ihre Solaranlage also eine Größe von mindestens 6 kWp aufweisen. Dafür wird in der Regel eine Dachfläche von 50 bis 60 Quadratmetern benötigt.

Wirkungsgrad SMA Wechselrichter


Was ist der Wirkungsgrad?

Für den Ertrag der Solaranlage ist dabei auch der Wirkungsgrad der Solarmodule von Bedeutung. Dieser gibt an, wie viel der zur Verfügung stehenden Sonnenenergie letztendlich in Strom umgewandelt wird. Polykristalline Solarzellen weisen dabei in der Regel einen Wirkungsgrad von 15 bis 20 % auf. Monokristalline Solarzellen hingegen haben meist einen Wirkungsgrad von 18 bis 22 %.

Wichtig bei der Planung der Solaranlage ist jedoch auch der Wirkungsgrad des Wechselrichters. Dieser gibt das Verhältnis der in Wechselstrom umgewandelten Leistung zu der eingegangenen Leistung auf der Gleichstromseite an. Achten Sie bei der Wahl des richtigen Modells dabei vor allem auf den europäischen Wirkungsgrad. Dieser gibt einen Durchschnittswert an, in dem standorttypische Wetterbedingungen bereits berücksichtigt werden.

Moderne Wechselrichter wie die des deutschen Herstellers SMA haben heute in der Regel einen sehr hohen Wirkungsgrad von mehr als 98 % ohne Trafo bzw. 96 % mit Trafo. Der Trafo (Transformator) dient dazu, elektrische Spannungen zu erhöhen oder zu verringern. Dadurch treten Verluste auf, was den höheren Wirkungsgrad von Wechselrichtern ohne Trafo erklärt.

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Woher kommen die Solarmodule?

Der Großteil der Modelle wird heutzutage in Asien gefertigt. Nur wenige Hersteller wie Heckert Solar oder Solarwatt entwickeln und produzieren ihre Solarmodule heute noch in Deutschland. Das liegt nicht nur an den deutlich niedrigeren Produktionskosten im Ausland. Auch lassen sich in Asien meist deutlich höhere Produktionszahlen erzielen.

Auf die Qualität der Module hat das in der Regel jedoch keinen Einfluss. Viele Modelle werden immer noch in Deutschland entwickelt und mit deutscher Technologie gefertigt. Zudem müssen die Produkte sämtlichen aktuellen Qualitäts- und Sicherheitsstandards entsprechen. Interessenten müssen somit keine Sorgen haben, auf die bewährte Qualität „Made in Germany" verzichten zu müssen.

Solarmodule kaufen


Sollte ich meine Solaranlage größer planen?

Generell gilt: Je mehr Solarstrom Sie verbrauchen, desto mehr Geld sparen Sie. Im Durchschnitt lässt sich mit einer Solaranlage ein Photovoltaik-Eigenverbrauch von rund 35 Prozent erzielen. Mit einem Stromspeicher steigt dieser auf bis zu 80 Prozent. Dadurch sparen Sie schnell mehr als 1.000 Euro Stromkosten im Jahr, eine größere Solaranlage kann also durchaus sinnvoll sein.

Sie denken über die Anschaffung eines Elektroautos oder anderer Verbraucher nach? Dann sollte Ihre Solaranlage auf jeden Fall schon jetzt darauf ausgelegt werden. Auf diese Weise gehen Sie sicher, dass der höhere Stromverbrauch sich nicht negativ auf Ihre Stromkosten auswirkt. Dank der hohen Wirkungsgrade heutiger Solarmodule eignen sich dabei auch nicht optimal nach Süden ausgerichtete Dachflächen.

Unser Tipp: Bleiben Sie bei der Installation Ihrer Solaranlage zunächst unter der sogenannten Bagatellgrenze von 10 kWp. Auf diese Weise müssen Sie keine EEG-Umlage für den selbst verbrauchten Solarstrom zahlen. Ein Jahr nach der Installation können Sie die Anlage dann nach Bedarf vergrößern.

Solaranlage bei zolar


Fazit

Es gibt verschiedene Arten von Solarmodulen, am beliebtesten sind jedoch die poly- oder monokristallinen Modelle. Dünnschichtzellen-Module sind zwar flexibel, kommen jedoch bei herkömmlichen Solaranlagen bisher kaum zum Einsatz. Das liegt vor allem am deutlich geringeren Wirkungsgrad.

Je höher der Wirkungsgrad, desto mehr Solarenergie kann von den Solarmodulen in Strom umgewandelt werden. Der entsprechende Wert in kWp gibt dabei an, wie viel Leistung das entsprechende Modul erzielen kann. Achten Sie daher auf die optimale Kombination aus Leistung und Wirkungsgrad. So werden Sie von einem hohen Ertrag profitieren.

Die Herkunft der Solarmodule spielt dabei eine untergeordnete Rolle, wichtig ist lediglich, die Leistung der Solaranlage optimal an Ihren Strombedarf anzupassen. Lassen Sie dabei eine größere PV-Anlage installieren, wenn Sie die Anschaffung eines E-Autos planen. Sie möchten eine Solaranlagen kaufen? Dann lassen Sie sich noch heute Ihr individuelles, kostenloses und unverbindliches Angebot erstellen!

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