Solarmodule sind das, woran Sie denken, wenn jemand von Photovoltaikanlagen spricht. Inzwischen unterscheiden sich Solarmodule in der Leistung, dem Material, der Solarmodul Größe, der Laufzeit, aber auch im Aussehen. Die Forschung der letzten Jahre hat zu einer regelrechten Innovationsflut im Bereich der Solarmodule beigetragen.
Um sich auf dem Markt zurechtzufinden, haben wir für Sie die wichtigsten Infos und Tipps zusammengestellt. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die Funktion und den Aufbau eines Solarmoduls, aber auch über die entscheidenden Fragen, die Sie sich im Kaufprozess stellen sollten und wie Sie die für Sie perfekten Module auswählen.
Was ist ein Solarmodul?
Als Solarmodul bzw. Solarpanel werden die einzelnen rechteckigen Platten bezeichnet, die man auf Dächern und Freiflächen findet. Das Solarmodul ist das Herzstück einer Photovoltaikanlage und zugleich die wichtigste PV-Anlagen Komponente. Hier findet die Umwandlung der Solarenergie in elektrische Energie statt. Die einzelnen Module sind dabei miteinander elektrisch verschaltet.
Ein einzelnes Solarpanel besteht aus durchschnittlich 60 Solarzellen und erzeugt je nach Material und Wirkungsgrad eine bestimmte Leistung (gemessen in Watt). Mehrere Solarmodule werden entweder in Reihenschaltung oder Parallelschaltung miteinander verbunden und zusammen mit ein paar anderen Komponenten eine PV-Anlage.
Aber was genau passiert in einem Solarmodul und wie ist es aufgebaut?
Aufbau und Funktion
Ein Solarmodul besteht aus insgesamt fünf Schichten, die durch einen Aluminiumrahmen zusammengehalten werden.
Das Frontglas dient als Schutz vor klimatischen und physischen Einflüssen, welche die Effizienz des Solarmoduls beeinträchtigen können. Diese Schicht ist gleichzeitig extrem lichtdurchlässig.
Darunter befindet sich eine Kunststoffschicht aus Ethylenvinylacetat (EVA) oder eine Gießharzschicht. Diese Schicht macht das Solarpanel wasserdicht und schützt vor dem Eintreten von Feuchtigkeit.
Die dritte und natürlich wichtigste Schicht macht die Solarzellenschicht selbst aus. Die hier eintreffenden Photonen sorgen für eine Elektronenfreisetzung im hier vorliegenden Halbleiter- es entsteht Strom.
Darauf folgt eine weitere Kunststoffschicht und das Rückseitenglas. Handelt es sich um keine bifazialen Solarmodule, wird anstelle des Rückseitenglas eine festere Kunststofffolie verwendet.
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Verschiedene Arten von Solarmodulen
Die verschiedenen Arten von Solarmodulen unterscheiden sich vor allem im Material der darin enthaltenden Solarzellen.
Monokristalline und polykristalline Solarzellen gehören zu den beliebtesten und am meisten verbreitetsten Solarzellen. Darüber hinaus gibt es noch die Dünnschicht-und CIGS-Module, die bei der Installation privater PV-Anlagen aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften jedoch weniger weit verbreitet sind.
In der folgenden Tabelle sind alle Vor- und Nachteile der verschiedenen Solarzellen aufgeführt.
Auch interessant: Organische Solarzellen und Perowskit-Solarzellen
Dies sind die neusten Innovationen aus dem Solarmodul Markt:
PV-Module mit Halbzellen-Technologie sind eine relativ neue Erfindung, die durch die Halbierung der Solarzellen die Effizienz steigern soll. Ein Solarmodul mit 144 Halbzellen lieferte bei durchgeführten Tests fünf Prozent mehr Strom als ein Modul mit 72 vollen Zellen.
Die veränderte Zellordnung entfaltet ihre Wirkung vor allem bei Verschattung, weil die Solarzellen auf der nicht verschatteten Modulseite besser operieren können.
Glas-Glas-Module zeichnen sich vor allem durch ihre lange Lebensdauer aus. Dadurch, dass Glas auf der Vorder- und Rückseite des Solarmoduls verwendet wird, kann es hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden und weist ein geringes Degradationsverhalten auf.
Was Sie beim Kauf beachten sollten
Sie denken darüber nach, ob Sie eine Solaranlage mieten sollten? Hier kommen die wichtigsten Punkte, die Sie im Entscheidungsprozess berücksichtigen sollten.
1. Wie viel Leistung benötigen Sie?
Eine durchschnittliche PV-Anlage liegt hierzulande bei 4 bis 10 kWp für ein Einfamilienhaus.
Über welche Nennleistung Ihre Anlage verfügen sollte, entscheidet sich anhand der folgenden Faktoren:
- Dem Stromverbrauch
- Dem Anteil des Stromverbrauchs, der durch die PV-Anlage gedeckt werden soll
- Einspeiseanlage oder Inselanlage?
- Den Witterungs- und Lichtverhältnissen
Ihr Stromverbrauch sollte Ihnen als Anhaltspunkt dienen, um die benötigte Leistung Ihrer Anlage einzuschätzen. Hier können Sie Ihren Stromverbrauch berechnen: Stromverbrauchsrechner
Möchten Sie Ihren Stromverbrauch mit ihrem selbst erzeugten Strom vollständig abdecken, können Sie mit den folgenden Orientierungswerten arbeiten:
Ein kWp deckt auf das Jahr gerechnet maximal etwa 1000 kWh ab. Weil Sonnenstunden in Deutschland sehr unregelmäßig sind, ist es besser eine Anlage zu installieren, deren Maximalleistung deutlich mehr Strom produziert als Ihr Stromverbrauch. Wenn Ihr Jahresverbrauch also 3000 kWh beträgt, sollte Ihre PV-Anlage über eine Leistung von mindestens 3,5 kWp oder 4 kWp haben. Rechnet man mit 6 qm je kWp benötigen Sie für dieses Vorhaben insgesamt 21 - 24 qm Dachfläche.
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Denken Sie über eine Inselanlage nach, benötigen Sie noch wesentlich mehr Leistung. Hier wird der Strombedarf nämlich vollkommen autonom, ohne zusätzlichen, externen Strom gedeckt. Weil Inselanlagen nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind, erhalten Sie bei Inselanlagen keine Einspeisevergütung. Hier erfahren Sie alles über Inselanlagen.
Leben Sie in sehr bewölkten Regionen, in denen die Sonne kaum scheint, können Sie mit derselben Nennleistung eine geringere Energiemenge erzeugen. Zu weiteren Defiziten kann es durch eine schlechte Ausrichtung oder Verschattung kommen. Mehr über den Einfluss von Beschattung und Wetter können Sie hier erfahren: Neigungswinkel Photovoltaik oder Ausrichtung PV-Anlage
Hier können Sie sich auch unverbindlich beraten lassen:
2. Wie viel Platz haben Sie auf Ihrem Dach?
Sind Sie sich über die gewünschte Leistung im Klaren, sollten Sie nun darüber nachdenken, wie Sie die Vorstellung Wirklichkeit werden lassen. Ein limitierender Faktor ist nämlich die Größe Ihres Daches und somit auch der Photovoltaik Größe. Genau genommen geht es dabei um die Dachfläche, die für eine Installation von Solarpanels geeignet ist.
Wie Sie im vorherigen Abschnitt gelesen haben, unterscheiden sich die Arten von Solarzellen in ihrem Wirkungsgrad. Verfügen Sie über eine ausreichend große Dachfläche, um die gewünschte Leistung zu erzeugen, können Sie beispielsweise die günstigeren Solarmodule aus Polykristallin verwenden (6-7qm / kWp). Bei weniger Platz müssen Sie ggf. auf die teureren, aber effizienteren monokristallinen Module zurückgreifen (5-6qm / kWp).
Um das Ganze für Sie zu vereinfachen, können Sie im Solarcheck ganz einfach ermitteln, welche Optionen für Sie infrage kommen.
3. Gibt es limitierende Faktoren, die auf die Solarmodule einwirken?
Auch Faktoren wie Ausrichtung, Verschattung, Klima und Statik des Daches können einen Einfluss auf die Kaufentscheidung haben. Besteht Ihr Dach zum Beispiel aus Reet, Schiefer oder Blech, ist es meistens nicht möglich, Solarmodule anzubringen.
Wenn Ihr Dach aus Stabilitätsgründen nicht viel Gewicht tragen kann, ist eine PV-Anlage oft keine gute Option. Alternativ lassen sich ggf. Dünnschichtmodule installieren, die sehr leicht sind.
Wenn Ihr Dach nicht nach Süden ausgerichtet ist oder Sie Verschattung haben, brauchen Sie in der Regel mehr Module, um die gewünschte Strommenge abzudecken.
4. Legen Sie besonderen Wert auf die Optik?
Seit einigen Jahren spielt die Ästhetik eine große Rolle im Kaufprozess. Schwarze oder dunkle Solarmodule werden immer beliebte. Schwarze Solarmodule, auch als „All Black“ bezeichnet, bestehen nicht nur aus einem dunklen Rahmen, auch die Zellen selbst und die Rückseitenfolie sind schwarz.
Grundsätzlich kosten schwarze PV-Module etwas mehr als herkömmliche blaue Module. Dennoch lohnt es sich, mehrere Angebote zu vergleichen. Aufgrund von Überkapazität oder Modellwechsel gibt es manchmal Sonderangebote.
5. Welches Budget steht Ihnen zur Verfügung?
Im letzten Schritt des Kaufprozesses sollten Sie schauen, inwiefern Ihre Vorstellungen Ihrem Budget entsprechen. Der Preis je Modul liegt derzeit zwischen 115 und 250 €. Tatsächlich gibt es jedoch saisonale Preisschwankungen. Aufgrund sinkender Nachfrage aus China sinkt der Preis für Solarmodule in den Wintermonaten leicht. Hier erfahren Sie alles über die Solaranlage Kosten.
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Es ist hilfreich einen Gesamtkostenplan für die Anschaffung Ihrer Solaranlage aufzustellen, da Sie bei der Anschaffung der Solarzellen natürlich auch weitere Fixkosten, wie Wechselrichter, Montagegestell und Installationskosten berücksichtigen sollten. Möchten Sie die Gesamtkosten auf Grundlage der gewünschten Nennleistung berechnen, können Sie hierbei mit einem Wert von ca. 1.700 € netto pro kWp rechnen.
Ihre Liquidität reicht nicht aus, um eine PV-Anlage in der gewünschten Form zu bezahlen? Heutzutage gibt es neben günstigen Krediten und Fördermöglichkeiten auch innovative Finanzierungsmodelle wie z. B. die Miete.
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Der Vorteil im Solar-Leasing liegt darin, dass Sie vom ersten Tag an von den Vorteilen einer Photovoltaikanlage profitieren, die Kosten dafür aber nur ratenweise über einen festgelegten Zeitraum anfallen. Oft liegen die die monatlichen Raten sogar unter den Strompreisen, die man sonst ohne PV-Anlage an den Stromversorgern zahlen würde.
Interessiert am Mietmodell? Hier können Sie prüfen, ob es auch für Sie infrage kommt:
Ausblick
Der Photovoltaik-Markt wächst seit Jahren im zweistelligen Prozentbereich und treibt die Innovation von neuen Solarmodulen voran. Eines der wichtigsten Ziele ist es, den Wirkungsgrad der Module zu verbessern.
In diesem Bereich ist die Forschung allerdings seit einigen Jahren auf einem Innovationsplateau angekommen. Bisweilen ist es schwierig, Solarpanels mit über 23 % Wirkungsgrad für den Massenmarkt tauglich zu machen.
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Daneben existieren aber auch ausgefallene Ideen wie Solarfenster, die auf organischen Solarzellen basieren und in dünne Materialien wie Glas eingearbeitet werden.
Derartige Erfindungen befinden sich jedoch noch in der frühen Forschungsphase und bieten noch keine Alternative zu den jetzigen Technologien. Das ist allerdings kein Problem, denn Photovoltaikanlagen sind bereits jetzt effizient und äußerst rentabel.
Aufgrund staatlicher Förderungen wie der Einspeisevergütung lohnt sich die Investition. Und hier gilt das Prinzip „Je früher, desto besser“: Seit Jahren sinkt die durch das EEG festgelegte Einspeisevergütung, während die Strompreise weiter steigen. Bei der derzeitigen Marktentwicklung lohnt es sich jetzt einzusteigen. Mehr Infos dazu finden Sie in diesem Artikel: Lohnt sich eine Photovoltaikanlage?
Fazit
Solarmodule unterscheiden sich im Wirkungsgrad, im Preis, in der Qualität und haben darüber hinaus spezielle Vorteile, wie die Gewinnung von Strom unter besonderen Bedingungen.
Informieren Sie sich jedoch gründlich vor der Kaufentscheidung und lassen Sie sich beraten. Im Kaufprozess sollte unbedingt auf die Kompatibilität der Bauteile geachtet werden, vor allem damit die Module mit dem entsprechenden Wechselrichter zusammenpassen. Mehr dazu unter: Die Photovoltaik Komplettanlage - Alle Infos in 2022
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