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Monokristallin vs. Polykristallin: Der Vergleich
Bei der Installation einer Photovoltaikanlage stellt sich zwangsläufig die Frage, welche Art von Solarzellen dabei verwendet werden sollen. Zur Auswahl stehen dabei in der Regel monokristalline Solarzellen und polykristalline Solarzellen.
In diesem Artikel erfahren Sie alles über die Eigenschaften beider Zelltypen und welche Art für Sie am besten geeignet ist.
Das Wichtigste im Überblick
- Monokristalline Module haben einen besseren Wirkungsgrad als polykristalline Module und werden daher häufiger als polykristalline Zellen genutzt.
- Während polykristalline meist etwas günstiger sind, können monokristalline Module das maximale Potenzial aus selbst kleinen Dächern rausholen.
- Für den privaten Gebrauch werden in der Regel monokristalline Module empfohlen.
Photovoltaik ist nicht gleich Photovoltaik
Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie ist ein Schlüsselelement zur Erreichung der Energieziele von Nationen weltweit. Da die Technologie viel Geld kostet, wird bei der Neuinstallation ein besonderer Wert auf das Kosten-Nutzen-Verhältnis gelegt.
Die Art der Solarzellen, die in einem Solarmodul verbaut sind, haben einen entscheidenden Einfluss auf dieses Verhältnis. Man unterscheidet heute zwischen vier verschiedenen Typen von Solarzellen:
- monokristalline Zellen
- polykristalline Zellen
- Dünnschicht / amorph
- Dünnschicht / CIGS
- Organische Solarzellen
- Perowskit-Solarzellen
- Photovoltaik Folie
In der Realität machen aber vor allem mono- und polykristalline Zellen den größten Teil aller PV-Anlagen aus. Das liegt an deren hohen Wirkungsgrad, dem geringen Platzbedarf und einer sehr geringen Störanfälligkeit.
Obwohl sich beide Zelltypen in dieser Hinsicht von den Dünnschicht-Zellen abheben, gibt es auch zwischen monokristallinen und polykristallinen Modulen starke Unterschiede, die im Folgenden erläutert werden.
Was sind monokristalline Solarzellen?
Die ursprünglich für die Raumfahrt entwickelten monokristallinen Solarzellen bestehen aus hochreinem Silizium und lassen sich vor allem an ihrer dunkelblau-schwarzen Oberfläche erkennen.
Das Herstellungsverfahren ist etwas aufwendiger: Die Siliziumschmelze produziert einkristalline (monokristalline) Stäbe, die anschließend in Scheiben zersägt und zum Modul zusammengefügt werden. Anschließend werden elektrische Kontakte und eine Reflexionsschicht angebracht. Daher sind sie etwas teurer, aber auch effizienter, als die polykristallinen Module.
Schon gewusst?
Wafer nennt man die dünnen Scheiben, die aus den Silizium-Rohblöcken geschnitten und zu Solarzellen weiterverarbeitet werden. Sowohl mono- als auch polykristalline Solarzellen gehören zu den „Wafer-basieren Photovoltaikzellen“.
Mehr Informationen rund um die Herstellung, Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile von monokristallinen Solarzellen finden Sie in diesem Artikel: Monokristalline Solarzellen – Vor- und Nachteile
Was sind polykristalline Solarzellen?
Durch ihre blaue Oberfläche haben sie unser Bild von Solarzellen deutlich geprägt. Die polykristallinen Solarzellen werden ebenfalls aus Silizium hergestellt. Allerdings ist das Herstellungsverfahren einfacher als bei monokristallinen Zellen. Damit weisen die Zellen einen etwas geringeren Reinheitsgrad auf, wodurch sich auch der Wirkungsgrad verringert.
Die Zellen werden deshalb als polykristallin („mehrfach“-kristallin) bezeichnet, da bei dem Blockgussverfahren verschiedene Kristallstrukturen in verschiedenen Größen entstehen. Anschließend werden auch diese in Blöcke geschnitten und zur Solarzelle weiterverarbeitet. Die einzelnen Solarzellen innerhalb eines Moduls werden meist in Serienschaltung miteinander verknüpft.
Mehr Informationen rund um die Herstellung, Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile von polykristallinen Solarzellen finden Sie in diesem Artikel: Polykristalline Solarzellen
Was ist besser monokristallin oder polykristallin?
Wie unterscheiden sich die beiden Solarzellen voneinander und worauf kommt es beim Kauf an?
Ein Blick auf die Marktanteile verrät, dass monokristalline Photovoltaikzellen deutlich häufiger verbaut werden als polykristalline Zellen. Das Fraunhofer ISE schrieb im Photovoltaics Report vom Mai 2024, dass PV-Technologie aus Silizium Wafer 97 % der Produktionsanteile in 2023 ausmachte. Monokristalline Zellen setzten sich als dominantere Technologie deutlich von den polykristallinen Modulen ab. Diese verliert in der Produktion und Montage immer weiter an Bedeutung.
Was das Kosten-Nutzen-Verhältnis angeht, also den energetischen Ertrag in Bezug auf Wirkungsgrad, Anschaffungskosten und Nutzungsdauer, steht polykristalline Zellen etwas besser da. Das liegt vor allem an dem geringeren Preis. Was die Stromproduktion und Photovoltaik Erträge angeht, schneiden monokristalline Module jedoch deutlich besser ab.
Es werden daher größtenteils monokristalline Zellen eingesetzt, vor allem wenn Sie nur wenig Platz auf dem Dach haben. Sie schaffen es das maximale Potenzial aus einem Dach herauszuholen.
Hier sehen Sie den Solarmodul Vergleich zwischen mono- und polykristallinen Zellen auf einen Blick:
Weitere Faktoren, welche die Effizienz von Photovoltaikmodule beeinflussen ist die Farbe der Solarzellen und die Materialwahl der Rahmen. Glas-Glas-Solarmodule können von beiden Seiten aus Sonnenlicht aufnehmen und in Strom umwandeln, während schwarze Solarzellen weniger Licht reflektieren und dafür mehr Licht umwandeln können. Zu besonders starken Modulen zählen daher monokristalline full black Glas-Glas-Module.
Enpal verbaut bei seinen Kunden ausschließlich monokristalline PV-Module Full Black, um den Wirkungsgrad und die Anlagenleistung zu maximieren. Durch das Mietmodell profitieren Kunden also von einer höheren Stromausbeute und ersparen sich gleichzeitig die höheren Anschaffungskosten.
Fazit
Nur zwei Jahrzehnte zuvor hat ein Solarpanel noch das bis Vier- bis Fünffache des heutigen Preises gekostet. Seither wurden viele Durchbrüche in der Entwicklung erzielt, die Solarzellen nicht nur effizienter, sondern auch günstiger machten.
Bei den monokristallinen Zellen wird in den nächsten fünf Jahren ein deutlicher Rückgang der Herstellungskosten erwartet, da die Herstellungsprozesse zunehmend automatisiert und optimiert werden.
Sowohl mono- als auch polykristalline Zellen haben ihre Vor- und Nachteile. In der Regel empfehlen wir Ihnen monokristalline Zellen, da sie wesentlich wirkungsstärker sind. Vor allem auch bei Platzmangel auf dem Dach oder einem besonders hohen Strombedarf sind monokristalline die richtige Wahl. Wichtig ist, dass Sie diese fachmännisch installieren lassen, um Ihren Anspruch auf die Garantie nicht zu verwirken.
Der erste Schritt ist ganz einfach gemacht. Prüfen Sie, ob eine Photovoltaikanlage auf ihr Dach passt und lassen Sie sich von einem Experten zum Thema beraten. Bei Enpal geht das ganz einfach mit dem Solar-Check.
