Dünnschichtmodule überzeugen durch ihr geringes Gewicht, ihre Flexibilität und niedrige Herstellungskosten. Darüber hinaus erzeugen sie auch Energie, wenn die Sonnenlichteinstrahlung minimal ist. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad geringer als der von Dickschichtmodulen. Erfahren Sie, ob Dünnschichtmodule auch für private Solaranlagen lohnenswert sind und mit welchen Dünnschichtmodul-Preisen Sie derzeit rechnen müssen.
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Die Funktionsweise einer Solaranlage unterscheidet sich nicht von der einer Anlage mit Dickschichtzellen. Die Solarmodule sind der wichtigste Bestandteil einer Photovoltaikanlage, denn sie wandeln Sonnenenergie in Strom um. Beim Dünnschichtmodul besteht der Halbleiter, der das Sonnenlicht absorbiert, vorwiegend aus Silizium. Er wird hauchdünn auf das Trägermaterial wie Glas, Kunststoff oder Metall aufgedampft. Diese Form der Verarbeitung ermöglicht, dass das Panel mikroskopisch dünn ist und nur ein geringes Gewicht aufweist.
Dagegen werden Dickschichtmodule aus kristallinem und deutlich massiverem Material hergestellt. Die mono- oder polykristallinen Zellen bestehen bei dieser Modulart aus besonders hochwertigen Einkristallen, die dann zu homogenen Flächen verarbeitet werden. Die massiveren Dickschichtmodule weisen daher deutlich mehr Leistung auf als Dünnschichtmodule.
Bemessen wird der Wirkungsgrad am Anteil der eingespeisten Sonnenenergie, der auch wirklich in elektrische Energie umgewandelt wird – und dieser Wert ist bei Dünnschichtmodulen momentan mit etwa 10 bis 13 Prozent momentan eher gering. Zum Vergleich: Ein polykristallines Solarmodul erzielt eine Leistung von rund 15 bis 20 Prozent und ein monokristallines Solarmodul bis zu 22 Prozent.
Im Schnitt haben Dünnschicht-Solarmodule eine Lebensdauer von etwa 15 bis 25 Jahren. Zum Vergleich: Dickschichtmodule haben eine Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren.
Dünnschichtmodule eignen sich bei verschiedenen Szenarien. Da ihr Wirkungsgrad etwas geringer ist, werden sie vor allem für Photovoltaikanlagen genutzt, die großflächig geplant werden. Der große Vorteil von Dünnschichtsolarzellen ist ihr geringes Gewicht. Dadurch können sie auch an untypischen Unterkonstruktionen angebracht werden, beispielsweise an Fassaden. Dünnschichtmodule lohnen sich zudem bei Anlagen, die durch bauliche Vorgaben nicht exakt Richtung Sonne ausgerichtet werden können. Denn anders als Dickschichtmodule behalten sie ihre Leistung auch bei schlechteren Lichtverhältnissen bei.
Es gibt spezielle Situationen, in denen der Einsatz von Dünnschichtmodulen auf Privathäusern sinnvoll sein kann. Bei einer geringeren Tragfähigkeit des Dachstuhls punkten Dünnschichtmodule durch ihr geringeres Eigengewicht. Ebenso wenn die Einstrahlungsbedingungen nicht optimal sind, erreichen Dünnschichtsolarzellen bei schwachem Lichteinfall eine vergleichsweise hohe Effizienz.
Jedoch rechtfertigen Dünnschichtmodule trotz ihres niedrigeren Preises und ihrer besseren Leistung unter suboptimalen Lichtbedingungen die geringere Effizienz und der höhere Platzbedarf den Einsatz auf Privathäusern meist nicht. Hinzu kommt, dass Dünnschichtmodule oft keine Rahmen haben, was die Montage erschwert.
Leistung dünnschicht und kristalline Module im Vergleich:
Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit Satteldach hat im Schnitt eine nutzbare Dachfläche von ca. 50 Quadratmeter. Die durchschnittlich installiere Leistung einer PV-Anlage auf Einfamilienhäusern beträgt zwischen 8 bis 15 kWp.
Dünnschichtmodule erzeugen ca. 100 bis 130 Watt Peak / m², daraus folgen etwa 5 bis 6.5 kWp für eine Dünnschichtmodul-Anlage auf einem Privathaus.
Im Vergleich dazu erzeugen kristalline Module zwischen 130 und 250 Wp / m², woraus sich eine Gesamtleistung von 6.5 kWp bis 12.5 kWp ergeben würden.
Die Preise von Solarmodulen werden pro Kilowatt peak (kWp) oder Watt peak (Wp) berechnet, also anhand ihrer maximal erzielten Leistung und nicht pro Quadratmeter Fläche. Aktuell können Sie für Dünnschichtmodule mit Kosten zwischen 230 bis 380 Euro pro kWp rechnen.
Photovoltaikanlagen mit Dünnschichtmodulen sind bei der Anschaffung kostengünstiger als Anlagen mit kristallinen Modulen, erbringen aber auch weniger Leistung. Grundsätzlich sind die Preise für Solaranlagen während der letzten Jahrzehnte immer niedriger geworden.
Preisvergleich der drei Modularten:
Modulart | Kosten pro kWp* |
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Dünnschichtmodule | ca. 230 bis 380 Euro |
Polykristalline Module | ca. 220 bis 410 Euro |
Monokristalline Module | ca. 360 bis 530 Euro |
* Preise sind Durchschnittswerte und dienen zur Orientierung.
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Vorteile | Nachteile |
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Der Staat fördert regenerative Energie durch günstige Solarkredite und unterscheidet dabei nicht zwischen den unterschiedlichen Arten an Solarmodulen. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) unterstützt Sie beispielsweise beim Bau einer regenerativen Anlage mit dem Kredit 270 (Klimafreundlich Strom und Wärme erzeugen), einem Kredit mit niedrigem Zinssatz und teilweise tilgungsfreier Anfangsphase. Letzteres ermöglicht dem Betreiber finanziellen Spielraum, bis die Solaranlage eingebaut ist und Energie erzeugt. Planung, Projektierung und Installation der Anlage sind neben den Anschaffungskosten ebenso förderfähig.
Trotz des verhältnismäßig geringen Wirkungsgrades ist der Marktanteil von Dünnschichtmodulen in den vergangenen Jahren stark gestiegen. Und dieser Trend hält an. Das liegt zum Teil daran, dass die Leistungsfähigkeit der Module laufend verbessert wird und sie durch zahlreiche Vorteile überzeugen. Dünnschicht-Solarzellen können zum Beispiel auch bei schlechten Lichtverhältnissen oder Nebel Strom produzieren. Außerdem generieren sie – anders als kristalline Modulvarianten – selbst bei extremen Temperaturveränderungen an sehr heißen Tagen oder an sehr kalten Tagen einen konstanten Solarertrag.
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Häufig gestellte Fragen
Dünnschichtmodule werden zum Beispiel auf großen Solarparks oder Solarfeldern eingesetzt. Aufgrund ihrer besonderen Vorteile werden sie aber auch bei Solaranlagen auf Fassaden oder Fensterflächen genutzt oder wenn ein Dach keine ideale Lage zur Sonne aufweist.
Dünnschichtsolarzellen sind in der Regel günstiger als mono- oder polykristalline Module. Sie kosten aktuell etwa 230 bis 380 Euro pro Kilowatt-Peak.
Häufig werden Dünnschichtmodule aus Silizium hergestellt (sogenannte amorphe Dünnschichtzellen). Darüber hinaus gibt es Cadmiumtellurium Dünnschichtzellen (CdTe), bei der nicht Sizilium, sondern Cadmium und Tellurium bei der Herstellung zum Einsatz kommen. CIGS-Dünnschichtzellen bestehen aus einem Verbindungshalbleiter aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen. Schließlich gibt es noch organische Solarzellen, die auf Kohlenwasserstoff-Verbindungen bzw. Kunststoffen basieren.