Solarmodule - Funktionsweise und Arten

Solarmodule sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage und spielen eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom. Lesen Sie alles zum Aufbau, derFunktionsweise, den unterschiedliche Typen sowie Kosten und worauf Sie beim Kauf achten sollten.

Aufbau eines Solarmoduls

Ein Solarmodul, auch Photovoltaikmodul oder Solarpaneel genannt, besteht aus mehreren Schichten. Je nach Modell werden meist 32 bis 60 Solarzellen miteinander verlötet und zu einem Solarmodul zusammengefasst.

• Glasfront: Schützt die Solarzellen vor Umwelteinflüssen.
• Ethylen-Vinylacetat (EVA)-Folie: Dient als Einbettung und schützt die Zellen.
• Solarzellen: Die zentrale Komponente, die das Sonnenlicht in Strom umwandelt.
• Weitere EVA-Folie: Für zusätzlichen Schutz und Stabilität.
• Rückseitenfolie: Schützt die Rückseite vor Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen.
• Aluminiumrahmen: Verleiht Stabilität und erleichtert die Montage.

Funktionsweise von Solarmodulen

Solarmodule arbeiten auf Basis des photovoltaischen Effekts: Trifft Sonnenlicht auf die Solarzellen, werden Elektronen in Bewegung gesetzt und es entsteht elektrischer Strom. Dieser physikalische Ladungstausch sorgt dafür, dass die Sonnenenergie als nutzbarer Strom ins Hausnetz eingespeist werden kann.

Solarmodule im Vergleich

Dünnschichtmodule:

• Umweltfreundlich, flexibel, farblich anpassbar
• Unempfindlich gegenüber Verschattungen und Temperaturschwankungen
• Geringerer Wirkungsgrad (10–13 %), dafür kostengünstig

Polykristalline Module

• mehrere kleine Siliziumkristalle pro Zelle
• Wirkungsgrad ca. 15–20 %
• Mittleres Preis-Leistungs-Verhältnis

Monokristalline Module

• Höchster Wirkungsgrad (bis zu 22 %)
• statt Kristallstruktur werden sie aus Einkristall gefertigt
• Dunkelblaue bis schwarze Oberfläche
• Hochwertig und teuer

Solardachziegel

• Photovoltaikzellen direkt in Dachziegel integriert
• Optisch ansprechend, ersetzen klassische Dachziegel
• Ideal für Neubauten oder Dachsanierungen

Montagearten von Solarmodulen

Aufdachmontage

Bei der Aufdachinstallation werden die Module an Schienen auf das Dach montiert. So liegen die Module entweder direkt auf dem Dach auf oder werden im optimalen Winkel zur Sonne aufgeständert.

Indachmontage

Bei der Indach-Montage werden die Solarmodule nahtlos und ohne Rahmen in das Dach integriert. Normale Dachziegel sind an diesen Stellen nicht notwendig. Da der nachträgliche Einbau einer solchen Anlage mit erheblichem Aufwand verbunden ist, wird diese Lösung hauptsächlich bei Neubauten eingesetzt.

Kosten von Solarmodulen

Der endgültige Preis pro Watt ist abhängig von den Produktionskosten, der aktuellen Marktlage sowie den besonderen Anforderungen am Installationsort. Dadurch ergeben sich in etwa die folgenden Kosten:

Qualitätsmerkmale guter Solarmodule

• Wirkungsgrad: Gute Module erreichen 19,5–20,5 %, Top-Module bis 22,9 %
• Leistungsverlust: Kristalline Module verlieren ca. 0,5 % Leistung pro Jahr; Dünnschichtmodule bis zu 25 % im ersten Jahr, danach sind sie stabil.
• Zertifizierung: Prüfzertifikat IEC 61215 für kristalline und Dünnschichtmodule ist ein Qualitätsmerkmal und Voraussetzung für viele Förderungen
• Antireflexionsschicht: Reduziert den Verlust an einfallender Solarstrahlung von über 30 % auf etwa 10 % und steigert so den Wirkungsgrad
• Garantie: Material- und Verarbeitungsgarantien bis zu 10 Jahre, Leistungsgarantien bis zu 40 Jahre (prüfen Sie das Kleingedruckte!)

Resistenz gegen Schatten und Schmutz

Die Verschattung einzelner Zellen kann die Leistung des gesamten kristallinen Moduls beeinflussen. Dünnschichtmodule sind dagegen weniger empfindlich gegen Verschattung.

Mögliche Lösungen bei Verschattungen und Schmutz:

• Resistente Solarmodule mit Bypass-Dioden (nur bei vorübergehenden Verschattungen)
• Leistungsoptimierer bzw. „PV-Optimierer“
• Modulwechselrichter oder Mikrowechselrichter
• Solarmodule mit flexiblen Stromwegen

Fazit: Wie finden Sie das passende Solarmodul?

Solarmodule müssen vor allem zu Ihrem Dach mit seinen individuellen Gegebenheiten und zu Ihrem Stromverbrauch passen. Achten Sie auf Qualität, Wirkungsgrad und eine fachgerechte Montage – so sichern Sie sich eine effiziente, langlebige und nachhaltige Lösung für Ihre eigene Stromerzeugung.