Im Folgenden eine Zusammenfassung der verschiedenen Typen von Solarmodulen mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen:
Kristalline Silizium-Module
Diese umfassen monokristalline und polykristalline Module. Sie machen 90 % des Marktes aus. Monokristalline Module sind effizienter und bestehen aus einer einheitlichen Siliziumstruktur, während polykristalline Module aus verschiedenen Kristallen zusammengesetzt sind. Sie sind teurer und schwerer als monokristalline Module, aber langlebiger und können bis zu 25 Jahre funktionieren.
Vorteile:
- Hohe Effizienz: Monokristalline Module erreichen eine höhere Effizienz als andere Arten, da sie aus einem einzigen Siliziumkristall bestehen.
- Langlebigkeit: Kristalline Module sind robust und können über 25 Jahre effektiv funktionieren.
- Verbreitung: Mit einem Marktanteil von 90 % sind sie weit verbreitet, technologisch gut erforscht und in den meisten Fällen die beste Wahl.
Nachteile:
- Kosten: Die Produktion hochreinen Siliziums ist energieintensiv, was diese Module teurer macht.
- Gewicht: Sie sind schwerer, was Installation und Strukturanforderungen komplizierter macht.
- Raumbedarf: Polykristalline Module benötigen aufgrund ihrer geringeren Effizienz mehr Platz.
Dünnschicht-Module
Diese Module verwenden amorphes Silizium, Cadmiumtellurid oder CIGS (für Copper Indium Gallium Selenide, deutsch Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) und sind leichter und kostengünstiger, aber weniger effizient als kristalline Module. Sie benötigen mehr Fläche und ihre Effizienz nimmt schneller ab. In bestimmten Umgebungen können sie jedoch effizienter sein.
Vorteile:
- Kosteneffizienz: Geringere Herstellungskosten durch einfacheren Produktionsprozess.
- Flexibilität: Einige Typen wie amorphes Silizium können auf flexible Unterlagen aufgetragen werden.
- Gewicht: Sie sind leichter, was die Installation auf Dächern mit Gewichtsbeschränkungen ermöglicht.
Nachteile:
- Niedrigere Effizienz: Sie haben generell eine geringere Effizienz und benötigen mehr Fläche für dieselbe Energieausbeute.
- Schnellere Degradation: Ihre Leistungsfähigkeit nimmt schneller ab als die von kristallinen Modulen.
- Langfristige Kosten: Potenziell höhere Wartungs- und Erneuerungskosten
Bifaziale Module
Diese können Licht von beiden Seiten absorbieren und bieten einen höheren Energieertrag, besonders in reflektierenden Umgebungen. Ihre Effizienz ist abhängig von der Bodenreflexion und dem Aufstellungswinkel.
Vorteile:
- Erhöhte Effizienz: Sie können Licht von beiden Seiten aufnehmen, was den Energieertrag steigert.
- Optimal für spezielle Umgebungen: Ideal für Standorte mit hohem Reflexionspotenzial wie Schnee oder Sand.
Nachteile:
- Kosten: Sie sind in der Regel teurer in der Anschaffung.
- Planungsbedarf: Die Installation erfordert sorgfältige Planung bezüglich Aufstellungswinkel und Untergrund.
Glas-Glas-Module
Diese sind beidseitig mit Glas versehen, was sie langlebiger und widerstandsfähiger macht. Sie sind teurer und schwerer, bieten jedoch eine höhere Recyclingfähigkeit.
Vorteile:
- Haltbarkeit: Durch die Glasbeschichtung sind sie weniger anfällig für Umweltschäden.
- Umweltfreundlich: Höhere Recyclingfähigkeit und längere Lebensdauer.
Nachteile:
- Gewicht: Das zusätzliche Gewicht kann die Installation erschweren.
- Kosten: Höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu anderen Modultypen.
Organische Photovoltaik (OPV)
OPV-Module nutzen organische Halbleiter und sind noch in der Entwicklung. Sie sind leicht und flexibel, aber derzeit weniger effizient. Sie bieten Potenzial für spezielle Anwendungen wie tragbare Geräte.
Vorteile:
- Flexibilität: OPV kann auf biegsamen Materialien verwendet werden, was neue Anwendungsbereiche ermöglicht.
- Leichtigkeit: Sie sind sehr leicht, was die Integration in tragbare Geräte und Kleidung erleichtert.
Nachteile:
- Niedrige Effizienz: Derzeit erreichen sie nicht die Effizienz von kristallinen Siliziummodulen.
- Entwicklungsstand: Sie sind noch in der Entwicklungsphase und haben technische und wirtschaftliche Herausforderungen zu meistern.
Jeder Modultyp hat spezifische Eigenschaften, die ihn für bestimmte Anwendungen und Umgebungen geeignet machen, wobei auch Kosteneffizienz und langfristige Leistungsfähigkeit berücksichtigt werden müssen. In den allermeisten Fällen ist aufgrund ihrer Verbreitung, ihrer Effizienz und stimmigem Preis-Leistungsverhältnisses aber ein monokristallines Silizium-Modul die beste Wahl.
Fazit
Photovoltaikanlagen sind Technologien, die Licht in Elektrizität umwandeln. Diese Anlagen bestehen aus mehreren Modulen, die den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln und ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Die Technologie hat sich seit ihrer ersten Nutzung im Weltraum in den 1950er Jahren rasant entwickelt und wird heute weltweit eingesetzt.
Es gibt verschiedene Arten von Solarmodulen, jede mit spezifischen Vor- und Nachteilen:
- Kristalline Silizium-Module (monokristallin und polykristallin) sind am weitesten verbreitet, langlebig und effizient, aber auch schwer und teuer.
- Dünnschicht-Module sind kostengünstiger und leichter, aber weniger effizient und ihre Leistung baut sich über die Zeit schneller ab.
- Bifaziale Module können Licht von beiden Seiten absorbieren, was sie besonders effizient in reflektierenden Umgebungen macht, aber sie sind teurer und erfordern sorgfältige Planung.
- Glas-Glas-Module sind besonders haltbar und umweltfreundlich, jedoch schwerer und teurer.
- Organische Photovoltaik (OPV) ist flexibel und leicht, aber noch in der Entwicklung und derzeit weniger effizient.
