Solarpanels sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage. Sie wandeln Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um und bestimmen maßgeblich, wie viel Energie das System erzeugt. Doch Solarpanel ist nicht gleich Solarpanel: Unterschiedliche Zelltypen, Bauweisen und Qualitätsstufen beeinflussen Leistung, Lebensdauer und Preis erheblich. Dieser Artikel erklärt, wie Solarpanels aufgebaut sind, welche Arten es gibt und worauf es bei der Auswahl ankommt.
Ein Solarpanel ist ein Zusammenschluss aus durchschnittlich 60 Solarzellen, die Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. Die Begriffe Solarmodul, PV-Modul, Photovoltaikmodul und Solarplatte werden dabei synonym verwendet.
Das Prinzip dahinter heißt photovoltaischer Effekt: Sobald Sonnenlicht auf die Solarzellen aus Silizium trifft, lösen sich Elektronen aus dem Material und beginnen zu fließen. Dieser Stromfluss ist zunächst Gleichstrom, den ein Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandelt. Erst danach kann der Strom Geräte versorgen oder ins Netz eingespeist werden.
Für eine Photovoltaikanlage werden mehrere Solarpanels miteinander verbunden. Je nach Anlagengröße kommen dabei 10 bis 40 Module zum Einsatz.
Ein Solarpanel besteht aus mehreren Schichten, die jeweils unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Zusammen schützen sie die empfindlichen Solarzellen und sorgen für eine lange Lebensdauer.
Den äußeren Abschluss bildet das Frontglas. Es ist in der Regel 3–4 mm stark und schützt die darunterliegenden Komponenten vor Witterung, Temperaturschwankungen und mechanischen Einwirkungen wie Hagel oder herabfallenden Ästen.
Unter dem Glas folgt eine Kunststoffschicht aus Ethylenvinylacetat (EVA). Sie versiegelt das Modul wasserdicht und hält Feuchtigkeit fern.
In der mittleren Schicht sitzen die eigentlichen Solarzellen. Sie sind durch Lötbänder miteinander verbunden und bilden den stromerzeugenden Kern des Moduls. Eine weitere EVA-Schicht unterhalb der Zellen sorgt für Schutz von beiden Seiten.
Die Rückseite besteht entweder aus einer Kunststofffolie oder bei Glas-Glas-Solarmodulen aus einer zweiten Glasplatte. Ein stabiler Aluminiumrahmen fasst alle Schichten ein und ermöglicht die Befestigung auf dem Dach.
Es gibt drei Haupttypen von Solarpanels: monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Module. Sie unterscheiden sich vor allem im Wirkungsgrad, Preis und Platzbedarf.
Monokristalline Solarmodule sind heute der Standard für private Dachanlagen. Sie bieten den besten Wirkungsgrad bei vergleichsweise geringem Platzbedarf. Polykristalline Solarmodule spielen aufgrund der gesunkenen Preise für monokristalline Technik kaum noch eine Rolle. Dünnschichtmodule kommen vor allem bei großen Gewerbeflächen oder speziellen Anwendungen zum Einsatz, da sie deutlich mehr Platz benötigen.
Der Unterschied liegt in der Herstellung der Siliziumzellen. Monokristalline Zellen werden aus einem einzigen Siliziumkristall gefertigt, polykristalline aus mehreren zusammengeschmolzenen Kristallen.
Glas‑Glas‑Module lohnen sich in vielen Fällen, weil sie deutlich geringere Degradation und längere Lebensdauer bieten und zusätzlich bifaziale Erträge ermöglichen, wenn sie aufgeständert oder über reflektierenden Flächen montiert werden. Deshalb sind Glas‑Glas‑Module besonders für langfristig denkende Hausbesitzer oft die wirtschaftlichere Wahl.
TOPCon, PERC und HJT bezeichnen unterschiedliche Zelltechnologien, die den Wirkungsgrad der Solarzellen beeinflussen. Sie beschreiben, wie die Siliziumzellen im Inneren aufgebaut sind.
PERC-Zellen sind derzeit am weitesten verbreitet und bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. TOPCon-Zellen gewinnen zunehmend Marktanteile, da sie höhere Wirkungsgrade bei moderaten Mehrkosten erreichen. HJT-Zellen liefern die besten Werte, sind aber noch deutlich teurer.
Die Bifazialität gibt an, wie gut ein Modul auch von der Rückseite Licht aufnehmen kann. Bei Aufständerungen oder hellen Untergründen können bifaziale Module dadurch 5–8 % Mehrertrag liefern.
Ein Solarpanel besteht aus mehreren verbundenen Solarzellen, die für die Energieumwandlung verantwortlich sind. Die Solarzellen des PV-Moduls produzieren dann Strom, sobald Lichtstrahlen auf sie eintreffen. Die Photonen der Sonnenstrahlen setzen im Material der Solarzellen Elektronen frei, die dann als Gleichstrom durch die Verkabelung fließen.
Weil Solarzellen die Sonnenstrahlen in Gleichstrom umwandeln, der Hausstrom aber als Wechselstrom genutzt wird, ist folgender Schritt essenziell: Der produzierte Gleichstrom fließt an den sogenannten Wechselrichter, wo der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt wird, bevor er ins Hausstromnetz eingeführt wird.
Überschüssiger Solarstrom wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist, wofür der Haushalt dann eine Einspeisevergütung erhält. Unter Umständen kann es in den Wintermonaten zu einem Engpass an Stromerzeugung durch das Solarpanel kommen. In diesem Fall bezieht der Haushalt dann zusätzlichen Strom aus dem öffentlichen Netz.
Eine Möglichkeit, den externen Stromverbrauch zu verringern und die Stromrechnung weiter zu senken, ist einen Stromspeicher an das System anzuschließen. Denn eine Solaranlage mit Speicher ermöglicht, dass überschüssiger Grünstrom tagsüber gespeichert und z. B. in der Nacht anstelle von externem Strom genutzt wird.
Hier finden Sie eine Übersicht der verschiedenen Solarstromspeicher mit ihren Vor- und Nachteilen.
Durch die Installation eines Speichers können Sie sich sogar ein permanentes und autarkes Inselnetz aufbauen. Das Besondere an einer Solar-Inselanlage ist, dass keinerlei Verbindung zum öffentlichen Stromnetz besteht. Damit würde sich Ihr Haushalt ausschließlich mit Solarenergie versorgen.
Dann wären Sie komplett autark und unabhängig vom Stromanbieter und den steigenden Strompreisen. In den meisten Fällen ist es jedoch ratsam, die Verbindung zum öffentlichen Stromnetz aufrechtzuerhalten, um im Moment eines Notfalls darauf zurückzugreifen.
Ein typisches modernes Solarpanel hat heute eine Leistung von etwa 400–500 Wp und misst je nach Bauform rund 1,7 × 1,0–1,1 m. Solche Module liefern pro Modul im deutschen Klima grob 400–500 kWh/Jahr.
Für die Flächenplanung gilt die Faustregel: 1 kWp benötigt je nach Modultyp 6–9 m² Dachfläche.
Ein Solarpanel kostet je nach Technik und Qualität aktuell etwa 120 € bis 340 € pro Modul. Das entspricht, je nach Modulgröße und Leistung, ungefähr 110–160 € pro kWp reiner Modulpreis in den Standardwerten.
Modulpreise im Überblick:
Diese Preise beziehen sich ausschließlich auf das einzelne Modul ohne Wechselrichter, Montagesystem, Verkabelung, Planung oder Installationskosten. Komplettpreise für eine 10 kWp Anlage liegen zwischen 15.500 € und 22.000 €, je nach Modultyp (Standard vs. Glas‑Glas) und Ausstattungsgrad.
Modulpreise sind ein guter Indikator, doch entscheidend für die Wirtschaftlichkeit sind auch Wechselrichter, Photovoltaik Montage, und Service. Höhere Modulinvestitionen (z. B. Glas‑Glas oder TOPCon) zahlen sich über bessere Leistung, geringere Degradation und längere Lebensdauer oft langfristig aus.
Wussten Sie schon?
Ein Solarpanel kann nicht nur mit Sonnenstrahlen arbeiten; Auch andere Lichtquellen können zur Stromgenerierung benutzt werden. Darunter fällt z. B. auch Laser. Grund hierfür sind die Photonen, die in Laserstrahlen enthalten sind.
Oftmals wird fälschlicherweise gedacht, dass die Menge an produziertem Strom mit der Wärme der Sonne zu tun habe. Tatsächlich jedoch reduziert Wärme die Leistung eines Solarpanels und ist daher eher schädlich als hilfreich. Der entscheidende Faktor ist einzig und allein die Intensität der Sonnenstrahlung und damit die Menge der Photonen, die auf die Zellen eintreffen.
Standard‑Solarmodule haben eine erwartete Lebensdauer von 25–30 Jahren, Glas‑Glas‑Module sogar 30–40 Jahre.
Nach Ablauf der Nutzungszeit gibt es zwei Optionen: Repowering (Austausch einzelner Komponenten oder Module zur Leistungssteigerung) oder Recycling von Solarmodulen. Module bestehen überwiegend aus Glas, Aluminium und Silizium, diese Materialien sind recyclebar. Für Entsorgung und Recycling gibt es spezielle Rücknahmesysteme und Recycler, die Glas, Metall und Silizium getrennt verarbeiten.
Solarpanels sind heute effiziente, langlebige Bausteine der Energiewende. Monokristalline TOPCon‑Module bieten die beste Flächenausbeute und geringere Degradation. Eine Glas‑Glas‑Bauweise erhöht die Lebensdauer zusätzlich. Bei der Auswahl zählen nicht nur Modulpreis, sondern Wirkungsgrad, Degradation, Garantien und Service. Langfristige Planung, geprüfte Zertifikate sowie Monitoring- und Rücknahmeangebote sorgen für höhere Erträge und weniger Aufwand bei Repowering oder Entsorgung.
Hier können Sie prüfen, ob sich eine PV-Anlage auch in Ihrem Fall lohnt:
Insgesamt eine perfekte Lösung! Wir waren mit der kompletten Beratung, Umsetzung und Montage super zufrieden.
Solarpanels sind weitgehend wartungsfrei. Module einmal jährlich optisch prüfen. Bei sichtbarem Schmutz (Staub, Vogelkot, Pollen) mit klarem Wasser und weichem Tuch reinigen. Aggressive Reiniger vermeiden. In sehr verschmutzten Lagen oder auf Flachdächern Reinigung alle 1–2 Jahre sinnvoll. Technische Kontrollen (Elektrik, Befestigungen, Dachdurchführungen) und Reparaturen von Fachbetrieben durchführen lassen.
Die Produktgarantie deckt Material‑ und Verarbeitungsmängel ab und sichert Reparatur oder Ersatz über eine feste Laufzeit (z. B. 10–25 Jahre). Die Leistungsgarantie garantiert eine Mindestleistung über die Zeit (z. B. ≥ 87 % nach 25 Jahren) und berechtigt bei Unterschreitung zu Nachbesserung oder Austausch. Wichtige Punkte sind Laufzeit, garantierte Restleistung und die Bedingungen zur Geltendmachung.
Bifaziale Module erzeugen Strom über Vorder‑ und Rückseite. Die Rückseite nutzt reflektiertes und gestreutes Licht vom Untergrund. Der zusätzliche Ertrag hängt von Albedo (heller Untergrund), Montage (Aufständerung vs. Direktmontage) und Umgebungsbedingungen ab. Typische Mehrerträge liegen bei ~2–5 % auf Schrägdächern und bis zu ~10–15 % bei aufgeständerten Flachdächern oder Schnee.
Repowering bedeutet partiellen Austausch oder Upgrade von Modulen/Wechselrichtern zur Leistungssteigerung. Es lohnt bei alten Anlagen mit hoher Degradation oder wenn moderne Module deutlich mehr Leistung pro Fläche bringen.
Module werden demontiert, Glas, Aluminium und Silizium getrennt und aufbereitet. Es gibt spezialisierte Recycler; manche Hersteller bieten Rücknahmeprogramme an.
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