In Deutschland kommen hauptsächlich zwei Modularten zum Einsatz – monokristalline und polykristalline Module. Nun stellt man sich die Frage, welche Modulart für sein eigenes Haus geeignet ist! In diesem Beitrag erfahren Sie, wo worin sich diese genau unterscheiden und warum zurzeit in Deutschland hauptsächlich monokristalline Photovoltaikmodule verbaut werden.
Herstellung von Photovoltaikmodulen
Sie haben vielleicht schon einmal gehört, dass bei Photovoltaikmodulen Silizium zum Einsatz kommt, welcher aus Quarzsand gewonnen wird. In einem anderen Artikel wurde schon erwähnt, dass Sonnenenergie unendlich zur Verfügung steht. Auch das Silizium ist kein seltenes Element, denn es ist nach Sauerstoff das häufigste Element, welches auf der Erde verfügbar ist. Auch wenn die Module ziemlich aus denselben Rohstoffen bestehen, unterscheiden sie sich beim Herstellungsverfahren.
Monokristalline Photovoltaikmodule
Für monokristalline Modulen wird reines kristallines Silizium eingesetzt. Dieses wird in geschmolzener Form zu einem Stab geformt, welcher dann in millimeterdünne Scheiben geschnitten wird. Diese sind als Wafer bekannt. Anschließend wird die Oberfläche der Wafer so verändert, dass auch der photovoltaische Effekt möglich wird. Zudem werden dann die elektrischen Kontakte und eine Reflexschicht angebracht. Die Reflexschicht dient zur Entspiegelung der Module, damit also die Sonnenstrahlen von den Modulen aufgenommen werden können und nicht reflektiert werden.
Polykristalline Photovoltaikmodule
Der wesentliche Unterschied bei polykristallinen Solarzellen liegt darin, dass Silizium blockförmig gegossen werden. Beim Abkühlen der Blöcke entstehen Kristallkulturen in unterschiedlicher Größe. Auch diese Blöcke werden wieder in einzelne Scheiben geschnitten, wobei die einzelne Scheibe eine Solarzelle darstellt. Diese werden nachfolgend zu einem Solarmodul zusammengeschlossen, d. h. man sieht, dass ein Modul nicht aus einem Guss hergestellt wird. Schließlich werden auch hier elektrische Kontakte und die Reflexschicht angebracht.
Wirkungsgrad
Einer der Hauptgründe, warum monokristalline Module häufiger eingesetzt werden, ist, dass sie einen höheren Wirkungsgrad bei direkter Sonneneinstrahlung als polykristalline Solarzellen aufweisen.
Optik
Der Unterschied zwischen den mono- und polykristallinen Modulen ist direkt erkennbar. Denn monokristalline Solarzellen sind dunkelblau bis schwarz, wohingegen polykristalline Module blau sind. Auch in der Struktur unterscheiden sie sich, denn polykristallinen Modulen erkennt man durch eine ungleichmäßige Oberfläche und teilweise sind auch einzelne Kristallgrenzen erkennbar.
Schwachlichtverhalten & Leistungsverluste
Mono- sowie polykristalline Module sind grundsätzlich sehr leistungsfähig, weisen eine lange Lebensdauer auf und sind im Betrieb wenig anfällig für Störungen. Trotzdem gibt es während der gesamten Lebensdauer Leistungsverluste. Diese sind vor allem von der Stärke der Sonneneinstrahlung abhängig. An Orten, an denen die Sonne stark und häufig scheint, nutzen sich monokristalline Module schneller ab als polykristalline Module. Dies kommt daher, weil die dunkleren monokristallinen Module schneller erhitzen als die helleren polykristallinen Module. Umso wärmer das Modul durch die Sonneneinstrahlung wird, umso höher ist der Leistungsverlust. Deshalb gilt dies auch im Allgemeinen, wodurch polykristalline Module weniger Leistung bei der Energieumwandlung verlieren. An einem Ort, an dem jedoch häufiger schlechtes Wetter ist, werden die monokristallinen Module eingesetzt, da diese lichtempfindlicher sind und daher einen deutlich höheren Ertrag erzielen können.
Preis von Photovolatikmodulen
Da das Herstellungsverfahren der monokristallinen Module etwas aufwändiger ist als jenes der polykristallinen Module, sind diese auch etwas teurer. Weltweit kommen aber aufgrund des geringeren Preises polykristalline Module häufiger zum Einsatz.
Fazit
Aufgrund der Wetterlage in Deutschland haben sich die meisten Firmen, welche Photovoltaik anbieten auf monokristalline Module konzentriert, da sie aufgrund ihres höheren Wirkungsgrades weniger Fläche beanspruchen. Zwar sind sie etwas teurer, dafür werden je nach gewünschter Anlagengröße dann sogar weniger Module benötigt. Zudem sind sie wartungsarm und eignen sich daher optimal für den deutschen Privathaushalt.
Dieser Beitrag wurde verfasst von: Tatjana Rahman