SOLARMODULE

Für die großtechnische Anwendung kommen schwerpunktmäßig Solarmodule auf Siliziumbasis zum Einsatz.

Diese gliedern sich in drei Gruppen:

Module mit Zellen aus monokristallinem Silizium
Die Bezeichnung monokristallin leitet sich von der Herstellung der Zellen ab. Dabei wird ein einzelner großer Kristall aus der Siliziumschmelze gezogen und danach in dünne Scheiben geschnitten. Erkennbar ist ein monokristallines Modul in der Regel dadurch dass die Zellen eine Achteckform mit abgerundeten Ecken aufweist. Das Erscheinungsbild der Zellen ist in der Regel gleichmässig dunkel ohne erkennbare Struktur.

Monokristalline Zellen und damit auch die entsprechenden Module haben auf Grund ihrer einkristallinen Struktur, welche zelleninterne Verluste an den Korngrenzen vermeiden, einen sehr hohen Wirkungsgrad. Dies schlägt sich in einem geringeren Flächenbedarf der Module nieder. Monokristalline Module haben einen Vorteil bei der Energieumsetzung aus direkt eingestrahltem Sonnenlicht.

Module mit Zellen aus polykristallinem Silizium

Die Bezeichnung leitet sich auch hier aus dem Herstellungsverfahren der Zellen ab. Bei diesem Verfahren wird nicht ein einziger großer Kristall gezogen, sondern das flüssige Silizium in einen Block gegossen und definiert zur Erstarrung gebracht. Dabei bilden sich viele kleine Kristalle im Siliziumblock aus. Die geschnittenen polykristallinen Zellen sind einerseits an ihrer quadratischen Form und andererseits an der eiskristallartigen Oberfläche erkennbar.

Der Wirkungsgrad von polykristallinen Zellen ist aufgrund von Verlusten an den Korngrenzen der Kristalle etwas geringer, als der von monokristallinen Zellen. Polykristalline Module haben einen Vorteil bei der Energieumsetzung aus diffus eingestrahltem Licht. Grundsätzlich ist jedoch in unseren Breiten kein signifikanter Unterschied im Jahresertrag zwischen Anlagen mit monokristallinen oder polykristallinen Solarmodulen zu erkennen.

Bei beiden Zellentypen tritt jedoch ein deutlicher Leistungsverlust mit steigenden Temperaturen auf. Daher ist bei der Anordnung und Montage der Module auf eine ausreichende Hinterlüftung zu achten. Kristalline Module eignen sich daher nur in Sonderfällen und bei ausreichender und ausgeklügelter Hinterlüftung für Indachsysteme. Die Lebensdauer für qualitativ hochwertige Module aus kristallinem Silizium liegt bei größer 30 Jahren.

Module aus amorphem Silizium

Bei dieser Form von Modulen besteht das Modul nicht aus einzelnen zusammen geschalteten Zellen sondern aus einer homogenen, auf eine Glasplatte aufgedampftem Schicht aus Silizium.

Um eine Zellenstruktur und damit die notwendige Betriebsspannung zu erreichen, wird die bedampfte Fläche mittels Laser in einzelne Zellen geschnitten. Erkennbar ist das Modul an einer gleichmäßig homogenen Oberfläche mit senkrecht verlaufenden dünnen Linien (Laserschnitte).

Der Wirkungsgrad dieser Zellen liegt nur etwa knapp unter der Hälfte der Wirkungsgrade von kristallinen Zellen. Damit ist mehr als der doppelte Flächenbedarf bei gleicher Anlagenleistung notwendig als bei kristallinen Modulen. Amorphe Module besitzen jedoch einen deutlichen Vorteil bei der Nutzung von diffusem Licht und sie verlieren bei steigender Zellentemperatur nur etwa die Hälfte an Leistung wie ihre kristallinen Verwandten. Damit eignen sich diese Module deutlich besser für Dach integrierte Systeme.