Polykristalline Solarzellen: Alle Vor- und Nachteile

Fast 50 % aller in Deutschland verbauten Solarzellen sind polykristallin. Das hängt in erster Linie damit zusammen, dass sie sowohl günstig sind als auch einen recht hohen Wirkungsgrad der Solarzelle haben. 

In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie zu der Funktionsweise, Herstellung und den Eigenschaften von polykristallinen Zellen wissen sollten. Außerdem nehmen wir die Kosten der polykristallinen Zellen genauer unter die Lupe: Sind sie wirklich günstiger? Und für wen lohnen sich polykristalline Zellen?

Was ist eine polykristalline Solarzelle?

Bei einer polykristallinen Zelle handelt es sich um einen Typ von Solarzellen, der sich hinsichtlich des Herstellungsverfahrens und Wirkungsgrades von den anderen drei Typen, monokristalline Zellen, amorphe Dünnschichtzellen und CIGS Dünnschichtzellen unterscheidet. Andere Arten von Solarzellen sind: Organische Solarzellen und Perowskit-Solarzellen. Außerdem gibt es mittlerweile auch Photovoltaik Folie.

Die polykristallinen Solarzellen liegen in puncto Kosten und Wirkungsgrad weder bei dem einen noch bei dem anderen Extrem. Und genau darin liegt ihr Vorteil.

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Eigenschaften eines polykristallinen Solarmoduls

Wie werden polykristalline Solarzellen hergestellt?

Bei der Herstellung von polykristallinen Solarzellen unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Herstellungsverfahren: 

• Blockgussverfahren
• Bridgman-Verfahren

Bei dem Blockgussverfahren wird das Reinsilizium in einer Kokille (einem quadratischem Block), durch eine Induktionsheizung erhitzt. Das in Blockform gegossene Silizium kühlt anschließend kontrolliert ab.

Das Bridgman-Verfahren funktioniert über eine Induktionsheizung, welche das Silizium bei 1.400 °C in einem Tiegel zum Schmelzen bringt. Während der Abkühlungsphase bleibt das Silizium im Schmelztegel. Die Induktionsheizung bewegt sich relativ zum Tiegel aufwärts, sodass die Schmelze von unten nach oben hin erstarrt.

Der Siliziumblock, also das Endprodukt beider Verfahren, wird im nächsten Schritt in sogenannte Wafer zersägt. Diese können schließlich als Solarzellen in das Modul eingesetzt werden. Bei diesem Prozess geht allerdings bis zu 30 % des Materials verloren.

Was kosten polykristalline Solarzellen?

Der Preis von polykristallinen Solarzellen ist deutlich geringer als der Preis von monokristallinen Zellen. In der Photovoltaik-Branche wird der Preis für gewöhnlich in Euro je kWp angegeben. Dabei wird der Preis nicht der Fläche, sondern der erbrachten Leistung gegenübergestellt. Polykristalline Module liegen bei 750 bis 1.300 € / kWp, damit sind sie ungefähr gleichauf mit den Dünnschichtmodulen, die bei 750 bis 1.250 € / kWp deutlich unter dem Preis der monokristallinen Zellen liegen (1.150 bis 1.700 € / kWp). 

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Wie viel Fläche benötigen polykristalline Module?

Ein durchschnittliches Einfamilienhaus verfügt über eine Dachfläche von 100 qm. Bei Häusern mit Nord-Süd-Ausrichtung werden die Solarmodule nur auf der südlichen Dachseite angebracht. Somit halbiert sich die Fläche in diesem Fall auf 50 qm. Durch Fenster, Verschattung, Schornsteine oder andere Faktoren kann sich die für Photovoltaik nutzbare Dachfläche noch weiter verringern.

Aus diesem Grund ist die Leistung je Quadratmeter der ausschlaggebende Faktor bei der Planung Ihrer PV-Anlage. Vor allem bei stark limitierter nutzbarer Dachfläche gilt es die Leistung pro Fläche zu maximieren.

In der folgenden Tabelle können Sie den Flächenbedarf je kWp und Modulart entnehmen:

Bei einem kurzen Blick auf die Tabelle wird sofort deutlich warum Dünnschichtmodule auf privaten Hausdächern so selten verwendet werden. Doch auch der Unterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Modulen ist nicht zu vernachlässigen.

Bei einer durchschnittlichen Anlagenleistung für ein Einfamilienhaus von 5 kWp läge der Flächenbedarf für polykristalline Module bei 40 qm (5 x 8 qm), während monokristalline nur 30 qm (5 x 6 qm) benötigen würden. 

Bei einer 50 qm großen Dachfläche mit Fenster, Schornstein, etc. könnte der Platz für die polykristallinen Module sehr knapp werden. Einer 30 qm großen monokristallinen Anlage stünde auf dem besagten Dach hingegen ausreichend Platz zur Verfügung. 

Lohnen sich polykristalline Solarzellen?

Das Kosten-Nutzen-Verhältnis einer polykristallinen Zelle ist sehr gut. Mit einem Preis von 750 bis 1.300 € / kWh schneidet sie besser ab als monokristalline Zellen. Daraus ergibt sich auch eine raschere Amortisation der Solaranlage. 

Steht Ihnen jedoch nur eine begrenzte Dachfläche zur Verfügung, könnte die monokristallinen Zellen die bessere Wahl darstellen. Sofern Sie bereit sind die finanziellen Mehrkosten zu tragen, können Sie mit monokristallinen Modulen das maximale Potenzial aus Ihrer südlichen Dachseite herausholen.

Polykristallin vs. monokristallin: Der Vergleich

Fazit

Polykristalline Solarzellen sind ein Hauptgrund weshalb der Ausbau von erneuerbaren Energien in Deutschland vergleichsweise schnell ging. Günstige Kredite, attraktive Förderprogramme und innovative Finanzierungsmodelle wie Solaranlagen zur Miete haben dazu geführt, dass fast jeder sein Dach zumindest mit einer kleinen Solaranlage ausstatten konnte. Ohne das hervorragende Kosten-Nutzen-Verhältnis von polykristallinen Modulen wäre eine PV-Anlage finanziell wesentlich unattraktiver. 

Weil das Thema aber nicht immer ganz einfach ist, helfen unsere Solarexperten Ihnen gerne weiter. dem Enpal Solarcheck können Sie ganz einfach herausfinden, ob sich eine Solaranlage für Ihr Dach lohnt. Anschließend lassen Sie sich in aller Ausführlichkeit beraten und können alle Ihre Fragen klären. Der erste Schritt ist ganz einfach: Machen Sie jetzt den Test.