Zuerst soll die Frage geklärt werden, welche Modul-Arten es heute zu kaufen gibt und woraus die Solarmodule hergestellt werden. Ein Solarmodul wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Ein Modul besteht aus mehreren Solarzellen, die in Serie oder parallel geschaltet sind. Um Strom zu erzeugen und zu leiten, werden verschiedene Halbleitermaterialien innerhalb der Photovoltaik-Module verwendet.
Silicium ist für die Halbleitertechnik nahezu ideal. Es ist in großen Mengen verfügbar und dadurch preiswert, lässt sich hochrein und einkristallin herstellen und als n- und p-Halbleiter dotieren. Einziges Manko: Durch die Ausprägung seiner Bandlücke (nicht verwertbarer Teil des Sonnenlichts) ist Silizium als indirekter Halbleiter für die optische Wechselwirkung wenig geeignet. Deswegen müssen die Silicium-Schichten monokristalliner und polykristalliner Photovoltaik-Zellen mindestens 100 µm stark sein, um das Licht ausreichend stark absorbieren zu können. Bei Silicium mit mikrokristalliner Struktur oder anderen Grundmaterialien genügen 10 µm.
Für die Effizienz einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) ist es wichtig, dass die verschalteten Solarzellen möglichst gleichartig sind. Dafür werden die Solarzellen klassifiziert. Je nach Aufbau der Siliciumkristalle unterscheidet man folgende Typen:
Neben amorphen, mikrokristallinen, monokristallinen oder polykristallinen Solarmodulen auf Silicium-Basis gibt es weitere Grundmaterialien für die Herstellung von Solarmodulen. Ein Beispiel sind CIGS-Solarzellen, die aus Kupfer, Indium, Gallium und Diselenid bestehen und in Dünnschichttechnologie gefertigt werden können. Auch CIGS-Solarzellen sind polykristallin und dadurch günstiger in der Herstellung als monokristalline Solarzellen. Die Wirkungsgrade sind relativ hoch, die Energieamortisationszeit ist dabei geringer als bei Dickschicht-Modulen. Allerdings ist der Rohstoff Indium relativ knapp und die Entsorgung der Solarmodule am Ende ihrer Lebensdauer ist durch den Kupfergehalt deutlich aufwendiger.
Eigenschaft | Monokristallin | Polykristallin | Dünnschicht (amorph oder mikrokristallin) | CIGS |
Wirkungsgrad | 14-20% | 12-16% | 6-10% | 13-15% |
Schwachlichtverhalten | Einbußen bei diffusem Licht | Einbußen bei diffusem Licht | Nur geringe Einbußen | Nur geringe Einbußen |
Solarmodul Monokristallin: Wie lange Zeit bis zur energetischen Amortisation?
Monokristalline Solarzellen werden aufwendig unter hohem Zeit- und Energiebedarf hergestellt. Dieses Verfahren sorgt dafür, dass monokristalline Solarzellen eine schlechtere Umweltbilanz aufweisen als andere Photovoltaik-Module. Die aufwendige Herstellung der Module ist auch der Grund dafür, dass die energetische Amortisation bei einem monokristallinen Solarmodul deutlich länger dauert als bei anderen Modul-Arten. Die energetische Amortisation bezeichnet den Zeitpunkt, an dem der Solarertrag den Energieaufwand der Herstellung übersteigt.
Aktuell sind monokristalline Solarzellen in etwa einem Drittel aller Photovoltaik-Anlagen verbaut. Der hohe Wirkungsgrad bei optimaler Sonneneinstrahlung macht den Einsatz dieser Solarzellen vor allem für kleine, nach Süden ausgerichtete Dachflächen attraktiv. Wer privat Strom für seinen eigenen Stromspeicher und damit den Eigenverbrauch erzeugen möchte, setzt daher meist auf diese Art der Photovoltaik-Module.
Solarmodul Polykristallin: kosteneffektiv und ideal für große Dachflächen
Der Einsatz polykristalliner Solarzellen rechnet sich vor allem bei großen Dachflächen ab 1000 m², wie sie bei SunShine Energy im Angebot sind. Auf einer großen Fläche erzeugen polykristalline Module trotz etwas geringerem Wirkungsgrad eine große Menge Energie – die energetische Amortisierung wird aufgrund der weniger zeit- und energieintensiven Herstellung relativ schnell erreicht. Verbunden mit den geringeren Anschaffungskosten, macht dies die polykristallinen Solarzellen zum idealen Grundstein für ein Solar Investment.
Da polykristalline Module vergleichsweise preiswert sind und dennoch eine gute Leistung erzielen, sind sie die am häufigsten installierten Photovoltaik-Module in Deutschland. Für rund die Hälfte der momentan installierten Photovoltaik-Anlagen werden polykristalline Solarmodule genutzt; mono- oder mikrokristalline Module sowie andere Arten der Solarzellen weisen einen geringeren Marktanteil auf.
Polykristalline Module haben das beste Preis-Leistungs-Verhältnis
Die Frage, ob mono- oder polykristalline Solarmodule installiert werden sollen, kann zugunsten der polykristallinen Variante beantwortet werden. Polykristalline Solarzellen sind quadratisch, wodurch die Herstellung der Module weniger aufwendig ist und nur geringe Abfälle entstehen. Daher sind polykristalline Solarzellen preiswerter als monokristalline Solarzellen. Auch die Umweltbilanz der Photovoltaik-Anlage an sich ist besser, denn für die Herstellung der Module ist keine so große Energiemenge erforderlich. Besonders, wenn man für eine große Dachfläche eine passende Solaranlage kaufen möchte, ist dies entscheidend. Nicht umsonst werden polykristalline Solarzellen oft als die Zellen mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis bezeichnet.
Monokristallin oder Polykristallin: Für welche Module sollten Sie sich entscheiden?
Das Beste vorweg: Wir übernehmen die Planung und ermitteln pro Photovoltaik-Anlage die performantesten Module für Sie – Sie brauchen sich hierüber also nicht den Kopf zu zerbrechen.
Im Allgemeinem gilt Folgendes: Aufgrund ihres höheren Wirkungsgrades benötigen monokristalline Solarzellen weniger Fläche für die Erzeugung einer vergleichbaren Strommenge. Haben Sie lediglich eine begrenzte Dachfläche zur Verfügung, empfiehlt sich daher die Wahl von monokristallinen Photovoltaikmodulen. Trotz des erhöhten Modulpreises sind monokristalline Module hier sinnvoll.
Bei großen Dachflächen oder Freilandanlagen lohnt sich hingegen oft die polykristalline Zelltechnik. Hier spielt der Faktor der verfügbaren Fläche keine Rolle und die gleiche Leistung kann auch mit einer größeren Anzahl kostengünstigerer Module erreicht werden.
Wir verbauen in 90% aller Fälle polykristalline Module, da die Wirtschaftlichkeit unserer Anlagen für Sie im Vordergrund steht. Lassen Sie sich zu Ihrem persönlichen Solar-Investment gern von uns persönlich beraten.
Wie viel Power hat ein Solarmodul?
Wie viel Kraft in einem Solarmodul – monokristallin oder polykristallin – steckt und welche Leistung ein solches Modul liefern kann, veranschaulicht Prof. Dr. Volker Quaschning in diesem Video: