Komponenten der Photovoltaikanlage im Fokus
Auch wenn jede Solaranlage ein Zusammenspiel verschiedener Komponenten erfordert, können die Solarmodule mit gutem Recht als das Herzstück einer jeden PV-Anlage bezeichnet werden. Sie bestehen aus mehreren, miteinander verschalteten Solarzellen. Durch ihre Eigenschaft, Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, bilden sie die Basis für die Energiegewinnung mit Photovoltaik.
Dieser Blogartikel widmet sich daher voll und ganz dem Solarmodul als entscheidende Komponente von Photovoltaikanlagen. Wir erklären dir, wie Solarmodule aufgebaut sind, nach welchem Prinzip sie funktionieren und auf welche Qualitätsmerkmale du bei der Anschaffung deiner Solarmodule unbedingt achten solltest.
Verschiedene Modultypen in der modernen Solartechnik
In der Photovoltaik gibt es eine Vielzahl an Modultypen, deren ausführliche Diskussion den Rahmen dieses Artikels sprengen würde. Eine wichtige Unterscheidung besteht jedoch zwischen Zellscheiben- und Dünnschichtmodulen, die sich in Aufbau, Betriebsweise und Flächenleistung unterscheiden. Dünnschichtmodule weisen in der Regel einen geringeren Wirkungsgrad auf, was insbesondere bei kleineren Dachflächen nachteilig sein kann. Sie erfordern manchmal spezielle Komponenten und einen höheren Verkabelungsaufwand.
Für viele Anwendungen erweisen sich kristalline Module als die bessere Wahl. Diese sind in einem praktischen Standardformat von etwa 1,70 x 1,10 Meter erhältlich und bieten eine robuste und zuverlässige Lösung für Solarstromprojekte. Monokristalline Zellen, eine Unterart der kristallinen Module, zeichnen sich durch Wirkungsgrade von etwa 20 Prozent aus und sind damit besonders effizient bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
Busbars, halbe Zellen und String-Konfigurationen – Entwicklungen im modernen Modulbau
Das maximale Potenzial erreichen Siliziummodule, wenn sie optimal verschaltet und verdrahtet werden. Die moderne Modultechnologie hat sich von der Verwendung von zwei Leiterbändchen, auch Busbars gennant, hin zu fünf Busbars in einer Zelle weiterentwickelt. Dies geschah vor dem Hintergrund, die Strombelastbarkeit gleichmäßiger zu verteilen und die Effizienz und die Langlebigkeit der Module zu steigern.
Darüber hinaus wird zunehmend das Verbauen von halben Zellen bevorzugt, die nicht mehr quadratisch, sondern rechteckig sind. Diese Neuerung verbessert die Belastungssteuerung und erlaubt eine bessere Kompensation bei Teilverschattungen, was insbesondere in urbanen Umgebungen oder bei unregelmäßigen Dachformen von Vorteil ist.
Um die notwendige Spannung für den Betrieb des Wechselrichters und die Einspeisung in das Haus-oder das allgemeine Stromnetz zu erreichen, werden mehrere Module in einer sogenannten String-Konfiguration hintereinander geschaltet. Hierbei addiert sich die Spannung der einzelnen Module, um am Ende die für das klassische Stromnetz erforderlichen 230 Volt zu erreichen.
Modulqualität und Prüfzertifikate
Die Qualitätssicherung von Photovoltaikmodulen ist ein zentraler Aspekt, um deren langfristige Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Hierfür sind Prüfzertifikate nach international anerkannten Standards wie IEC 61215, IEC 61646 und DIN EN 61730 Teil 1 und 2 unerlässlich. Diese Zertifikate bestätigen, dass die Module den strengen Sicherheitsstandards entsprechen und sowohl gegen Witterungseinflüsse als auch gegen mechanische Belastungen, beispielsweise Hagelschlag, robust sind.
Herstellergarantien und Qualitätsversprechen als Erweiterung der gesetzlichen Richtlinien
Neben der Erfüllung dieser verpflichtenden Normen bieten Hersteller von Solarmodulen auch Garantien, die über die gesetzliche Gewährleistung hinausgehen. Während die gesetzliche Produktgarantie in der Regel zwei Jahre beträgt, erweitern viele Hersteller diese auf fünf oder mehr Jahre. Diese erweiterten Garantien bieten den Käufern zusätzliche Sicherheit und spiegeln das Vertrauen der Hersteller in die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit ihrer Produkte wider.
Ein besonders wichtiger Aspekt der Garantie von Solarmodulen ist die lineare Leistungsgarantie. Sie definiert, wie viel Prozent der ursprünglichen Leistung ein Photovoltaikmodul über die Zeit hinweg liefern kann. Üblicherweise garantieren Hersteller, dass ihre Module nach 10 Jahren noch mindestens 90% ihrer ursprünglichen Leistung erbringen und nach 25 Jahren noch 80%. Diese Staffelung berücksichtigt die natürliche, altersbedingte Leistungsabnahme von Photovoltaikmodulen.
Nach etwa 30 Jahren erreicht ein PV-Modul in der Regel das Ende seines Lebenszyklus und sollte ausgetauscht werden. Diese Zeitspanne bietet jedoch eine beachtliche Nutzungsdauer und die Möglichkeit, von technologischen Fortschritten bei einer späteren Nachrüstung zu profitieren, was mit einer Steigerung der Energieerträge einhergeht.
Insgesamt sind die Prüfzertifikate, Garantien und die Leistungsabnahme über die Lebensdauer hinweg wichtige Kriterien für die Auswahl und Investition in Photovoltaikmodule. Sie bieten dir eine zuverlässige Grundlage zur Abschätzung der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit Deiner Solaranlage.
Fazit: Auf das richtige Solarmodul kommt es an
Solarmodule stehen im Zentrum der Photovoltaik-Technologie, indem sie Sonnenlicht effizient in elektrische Energie umwandeln. Kristalline Module, insbesondere die monokristallinen Varianten, bieten mit Wirkungsgraden von etwa 20% eine robuste und effiziente Lösung für die Energiegewinnung.
Die Entwicklung hin zu fortschrittlichen Technologien wie dem effizienten Einsatz von Busbars und halben Zellen verbessert die Leistungsverteilung und optimiert die Effizienz. Qualitätszertifikate und erweiterte Garantien bestätigen die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit dieser Technologien, wobei die lineare Leistungsgarantie die nachhaltige Wertbeständigkeit der Investition in Photovoltaik unterstreicht.
Eine Photovoltaikanlage ist jedoch noch weit mehr als nur Solarmodule. Sie ist ein komplexes elektrisches, mechanisches und digitales System, in dem verschiedene Komponenten und Softwareanwendungen eine wichtige Rolle spielen. Von den Photovoltaikmodulen, dem Herzstück der gesamten Anlage, über den Wechselrichter bis hin zum Batteriespeicher , der eine durchgehende Deckung des Eigenbedarfs, etwa für Elektromobilität, Warmwasserbereitung oder Haushaltsgeräte ermöglicht, sind zahlreiche Komponenten für die Photovoltaik unverzichtbar. Auch robuste Montagesysteme , eine zuverlässige Verkabelung und ein intelligentes Smart Metering sind Teil einer vollständigen Photovoltaikanlage.
FAQ – häufig gestellte Fragen zu Solarmodulen
Was ist der Unterschied zwischen Solarzelle und Solarmodul?
Eine Solarzelle ist die grundlegende Einheit, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandelt, während ein Solarmodul aus mehreren zusammengefassten Solarzellen besteht und so die elektrische Leistung erhöht, um für praktische Anwendungen genutzt zu werden. Solarmodule sind also die größeren, funktionalen Einheiten, die in Photovoltaikanlagen zum Einsatz kommen, um Strom zu erzeugen.
Was bestimmt die Effizienz eines Solarmoduls?
Die Effizienz eines Solarmoduls wird durch den Wirkungsgrad der verwendeten Solarzellen, die Qualität der Materialien und die Konstruktion des Moduls bestimmt. Monokristalline Module bieten aufgrund ihrer Zellstruktur in der Regel die höchste Effizienz. Indem du auf ein Solarmodul mit hoher linearer Leistungsgarantie setzt, stellst du zudem sicher, dass die Effizienz der Stromerzeugung über die Jahre hinweg nur minimal altersbedingt abnimmt.
Verlieren Solarmodule mit zunehmendem Alter an Leistung?
Ja, PV-Module verlieren im Laufe der Zeit an Leistung, typischerweise zwischen 0,1 und 0,5 Prozent pro Jahr. Dieser Prozess wird auch als Degradation bezeichnet. Lineare Leistungsgarantien der Hersteller berücksichtigen diese Degradation und garantieren eine Mindestleistung über die gesamte Lebensdauer hinweg.