Halbzellenmodule – Warum die Technologie den Photovoltaikmarkt erobert HAT


Halbzellenmodule setzen sich zunehmend auf dem Photovoltaikmarkt durch, denn sie erzielen höhere Solarerträge als herkömmliche Module, obwohl sie aus denselben Materialien bestehen. Erfahren Sie hier, warum das so ist und welche Halbzellenmodule aktuell auf dem Markt erhältlich sind.

All Black Photovoltaikmodule auf dem Dach eines Hauses

Was ist ein Halbzellenmodul?

Halbzellen sind normale Solarzellen, die nach der Produktion in zwei Hälften geschnitten werden. Ein Halbzellenmodul hat daher meist 120 statt der üblichen 60 Zellen pro Modul, besteht aber im Prinzip aus den gleichen Materialien. Halbzellenmodule werden häufig auch als “Half-Cut”-Module oder HC-Module bezeichnet. In Abgrenzung hierzu werden klassische Solarmodule, bei denen die Solarzellen vollständig erhalten sind, Vollzellenmodule genannt.

So unterscheiden sich Halbzellenmodule und Standardmodule im Aufbau

Wie bei einem klassischen Photovoltaikmodul sind bei einem Halbzellenmodul jeweils 20 Solarzellen zu einem sogenannten String verschaltet. Damit ein Halbzellenmodul dieselbe Leistung hat wie ein Standard 60 Zellen-Modul, müssen jedoch sechs Strings mit Halbzellen, statt der üblichen drei Strings, verschaltet werden. Es ist jeweils ein Zellstring nach oben und einer nach unten parallel geschaltet und mit einer Bypassdiode geschützt. Die Zellen einer Modulhälfte sind in Reihe geschaltet. 

Vergleicht man ein Halbzellen- und ein Vollzellenmodul optisch, so ist der unterschiedliche Aufbau der Module bereits gut erkennbar:

Halbzellenmodul von Luxor
Halbzellenmodul von Luxor
Vollzellenmodul von JA Solar
Vollzellenmodul von Ja Solar

Anmerkung: Der Farbunterschied ist nicht auf die Halbzellen-Technologie, sondern darauf zurückzuführen, dass das Modul von Ja Solar polykristallin und das Luxor Modul monokristallin ist.

Die wichtigsten Vorteile der Halbzellen-Technologie

Geringere Leistungsverluste in den Solarzellen

Halbzellenmodule sind deutlich leistungsstärker als normale Module, obwohl sie aus demselben Material bestehen. Das Fraunhofer ISE fand so heraus, dass mit der gleichen Eingangszelle bei Nutzung der Halbzellen-Technologie durchschnittlich 2 % – 3 % mehr Modulleistung erzielt werden kann.

Warum ist das so?

Das Teilen der Solarzellen halbiert den Strom pro Solarzelle. Da sich der Leistungsverlust aus dem Produkt des Leitungswiderstandes und der Stromstärke zum Quadrat berechnet, sinken die Leistungsverluste bei einem Halbzellenmodul um den Faktor vier.

Pv = R x I² 

Pv= Verlustleistung R= Leitungswiderstand in Ohm I= Stromstärke

Weniger Leistungsverluste erhöhen, wiederum den Wirkungsgrad des Solarmoduls und das Modul erzielt höhere Solarerträge.

Verbesserte Lichtnutzung

Bei Halbzellenmodulen entsteht zusätzlicher Raum zwischen den Zellen. Dieser verstärkt Reflexionen innerhalb des Laminats und erhöht so die Lichtnutzung in der Zelle.

Optimiertes Temperaturverhalten

Dadurch, dass die Stromstärke im Inneren des Moduls halbiert wird, ergibt sich ein besserer Temperaturkoeffizient und Halbzellenmodule können bei hohen Temperaturen bessere Leistungen erbringen.

Höhere Solarerträge bei Teilverschattung des Moduls

Das Verschattungsverhalten eines Halbzellenmoduls ist deutlich besser als das eines normalen Photovoltaikmoduls, denn wird nur eine Hälfte des Moduls verschattet, kann die andere Modulhälfte weiterhin ihre volle Leistung erbringen. Möglich ist dies durch die in der Mitte des Moduls befindlichen Freilaufdioden, die das Modul auch optisch in der Hälfte teilen.

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Das kostet ein Halbzellenmodul

Halbzellenmodule bieten mehr Leistung auf der gleichen Modulfläche und das zu einem niedrigeren Preis. Das erklärt, wieso Halbzellenmodule immer häufiger eingesetzt werden und Standardmodule mit 60 Zellen immer mehr aus dem Markt verdrängen.

Marktübersicht: Welche Halbzellenmodule sind aktuell erhältlich?

Inzwischen haben die meisten größeren Modulhersteller Halbzellenmodule in ihrem Portfolio. So bieten die Hersteller Ja Solar, Jinko Solar, Trina, Luxor, Axitec, Suntech und REC bereits seit längerer Zeit Halbzellenmodule an. Im Folgenden stellen wir Ihnen zwei aktuell erhältliche Halbzellenmodule von Jinko und Trina näher vor.

JinkO TIGER NEO N-TYPE

Jinko Modul
TIGER NEO N-TYPE

Das 440 W Modul von Jinko ist mit einem Wirkungsgrad von 22,02 % besonders effizient. Zudem sorgt die SMBB-Technologie für eine verbesserte Lichtabsorption und einen verbesserten Stromtransport. Das Modul hat eine hohe Beständigkeit und ist für den Einsatz bei extremen Wetterbedingungen geeignet.

Leistung: 440 W
Zellen: 108 Halbzellen
Wirkungsgrad: 22,02 %

TRINA VERTEX S+

Trina Solar Modul
Trina Vertex S+

Das monokristalline Doppelglasmodul mit einer Leistung von 435 Watt überzeugt durch einen hohen Wirkungsgrad bei attraktivem Preis. Dank der Multi-Busbar-Technologie hat das Trina-Modul eine verbesserte Stromableitung und eine erhöhte Zuverlässigkeit. Die Produktgarantie beträgt 25 Jahre.

Leistung: 435 W
Zellen: 120 Halbzellen
Wirkungsgrad: 21,8 %

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