Telefonische ExpertenberatungKostenloses AngebotInternationale Markenhersteller

Grundlagen

Photovoltaikmodule - Sonnenenergie effizient nutzen

Welche Modulhersteller gibt es? Wie funktioniert eigentlich ein Photovoltaikmodul und für welchen Modultypen sollte ich mich entscheiden? Wir haben die wichtigsten Informationen über Photovoltaikmodule für Sie zusammengestellt.

Sonnenuntergang_Module

Was ist ein Photovoltaikmodul?

Die Photovoltaikmodule sind der wichtigste Bestandteil einer Photovoltaikanlage, denn sie wandeln Sonnenlicht in nutzbaren Strom. Ein Modul setzt sich aus vielen miteinander verknüpften Solarzellen zusammen, die üblicherweise aus Silizium bestehen.

Durch steigende Produktionszahlen ist die technische Entwicklung von Photovoltaikmodulen in den letzten Jahren rasant fortgeschritten und auch die Modulpreise haben sich um ein vielfaches verringert. So machen die Module aktuell nur noch 45% der Anlagenkosten aus, 2006 waren es noch 71%.

Die bekanntesten Modularten sind kristalline Module und Dünnschichtmodule. Da Dünnschichtmodule einen deutlich geringeren Wirkungsgrad aufweisen, sind vor allem kristalline Module beliebt. Je nach Anwendungsfall empfiehlt sich die Wahl eines mono- oder polykristallinen ModulsMonokristalline Module enthalten reines Silizium, sind optisch ansprechend und erreichen etwas höhere Wirkungsgrade als polykristalline Module. Dafür sind polykristalline Module etwas günstiger. 

Hersteller von Photovoltaikmodulen​

Axitec

Axitec ist eine deutsche Marke. Die weltweiten Produktionskapazitäten werden durch das Engineering am Hauptsitz in Böblingen koordiniert. Beliebte Axitec-Module sind das AXIblackpremium sowie das AXIpremium.

Canadian Solar

Das Unternehmen hat bereits über 33 GW Solarmodule ausgeliefert und ist einer der größten Modulhersteller weltweit. So ist die Qualität der Module bereits vielfach erprobt. Der kanadische Hersteller bietet ein breites Spektrum an PV-Modulen, unter anderem auch ein polykristallines Modul mit über 400 W.

Ja Solar

Das chinesische Unternehmen Ja Solar ist einer der größten Hersteller von Photovoltaikmodulen und bietet Module aller gängigen Modultypen an. Jedes Jahr verschifft das Unternehmen 27 GW Photovoltaikmodule weltweit. Bekannt ist Ja Solar vor allem für sein ausgezeichnetes Preis-Leistungsverhältnis.

LG

LG Solarmodule erfüllen höchste Ansprüche an Design, Leistung und Qualität. Durch moderne Herstellungs­verfahren und Zellen mit N-Leitern degradieren Module des bekannten Elektronikkonzerns deutlich langsamer. Dass LG auf außergewöhnliche Qualität setzt, zeigt auch die 25 jährige Produkt­garantie auf alle Module, die weit über die üblichen 10-12 Jahre hinausgeht.

Luxor

Luxor ist ein deutscher Modulhersteller mit Sitz in Stuttgart. Die Module des Unternehmens werden weltweit ausgeliefert und sind sowohl preisgünstig als auch hochwertig. Das Glas-Glas Modul Luxor-Ecoline etwa überzeugt durch eine positive Leistungstoleranz, gutes Schwachlichtverhalten und eine Leistungs- und Produktgarantie von 30 Jahren.

Sharp Electronics GmbH

Sharp ist ein japanischer Elektronikkonzern mit fast 100 Jährigem bestehen. Durch die große Erfahrung im Elektronikbereich bietet das Unternehmen Module mit neuester Modultechnologie. Das NU-AH 360-370 etwa überzeugt durch eine hohe Modulleistung, PERC-Technologie und eine positive Leistungstoleranz.

Sunpower

SunPower mit Sitz im Silicon Valley bietet mit der Maxeon Modulreihe die Module mit der höchsten Effizienz auf dem Markt. So sind in den ersten 25 Jahren bis zu 60% mehr Energie auf gleicher Fläche möglich. Zudem setzt der Hersteller auf der Modulrückseite Kupfer ein, um seine Module vor Korrosion und Temperaturschwankungen zu schützen.

Q-Cells

Hanwha Q-Cells ist der weltweit führende Solarzellenproduzent. Mit seiner bewährten Q.ANTUM-Technologie bietet Q-Cells eine fortgeschrittene PERC-Technologie. Die Q.ANTUM DUO-Module mit Halbzellentechnologie erfüllen als Weiterentwicklung der Q.ANTUM Technologie modernste Standards.

So funktioniert eine Solarzelle​

Ein Solarmodul besteht in der Regel aus drei Schichten: der negativ-dotierten Schicht, der Grenzschicht und oder p-dotierten Schicht. In der negativ dotierten Schicht befindet sich ein Überschuss an negativ geladenen Teilchen (Elektronen), die untere p-dotierte Schicht hingegen hat zu wenig Elektronen.

In Solarzellen wird der Halbleiter Silizium verwendet, da Silizium seine Leitfähigkeit bei hohen Temperaturen oder Lichtzufuhr deutlich verbessert. Trifft Sonnenlicht auf eine Solarzelle, werden Elektronen in der der oberen Siliziumschicht angeregt und bewegen sich von der oberen in die untere Schicht. Die Bewegung von Elektronen ist gleichbedeutend mit einem Stromfluss.

Photoelektrischer Effekt Photovoltaikodul

Aufbau verschie­dener Modultypen

Glas-Folie-Module

Glas-Folie-Module sind die Standardvariante eines Solarmoduls. Wie der Name bereits andeutet, besitzt diese Modulart auf der Vorderseite eine Glasscheibe und auf der Rückseite eine Folie. Die Glasscheibe schützt das Solarmodul vor Schnee, Regen, Windlast oder sonstigen Belastungen. Die Folie auf der Rückseite ist eine Tedlarfolie. An ihr wird das Solarmodul elektrisch angeschlossen. Glas-Folie-Module sind deutlich leichter als Glas-Glas-Module und können so einfacher montiert werden. Durch Massenproduktion sind sie zudem kostengünstig und eignen sich für preissensitive Käufer.

Glas-Glas-Module

Bei Glas-Glas-Modulen besitzt das Photovoltaikmodul sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite eine Glasschicht. Das erhöht die Widerstandskraft erheblich und verlängert somit letztlich die Lebensdauer des Moduls. Daher sind die Garantien für Glas-Glas-Module häufig deutlich erhöht. Leistungsgarantien von 30 Jahren oder mehr und Produktgarantien von 15-25 Jahren sind hier keine Seltenheit. Beachtet werden sollte allerdings das erhöhte Gewicht von Glas-Glas-Modulen und die dadurch erschwerte Modulmontage.

Dünnschichtmodule

Dünnschichtmodule bestehen aus extrem dünnen Solarzellen aus amorphem Silizium. Im Herstellungsprozess wird Silizium, Cadmiumtellurid oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) in einer rund einen Mikrometer dünnen Schicht auf ein Trägermaterial aufgedampft oder aufgesprüht. Durch ihre geringe Dicke sind Dünnschichtmodule deutlich leichter und flexibler als Glas-Glas und Glas-Folie-Module. Da ihr Wirkungsgrad jedoch nur 4-10% beträgt, wird beim Einsatz von Dünnschichtmodulen häufig eine große Dachfläche benötigt. Auf Ein- und Zweifamilienhäusern ist diese meist nicht verfügbar.

Das bringt die PERC-Technologie

Module mit PERC-Technologie steigern den Wirkungsgrad eines Photovoltaikmoduls um bis zu 1%. Ermöglicht wird diese Effizienzsteigerung durch eine verbesserte Lichtausbeute im hinteren Bereich der Solarzelle, die dazu führt, dass mehr rotes Licht mit langer Wellenlänge genutzt werden kann. Obwohl die PERC-Technologie schon seit mehreren Jahrzehnten erfunden ist, setzt sie sich nach langer Forschung erst in den letzten Jahren auf dem Modulmarkt durch.

Kennzahlen eines Photovoltaikmoduls

Leistungstoleranz

Trotz einer standardisierten Produktion von Photovoltaikmodulen kann es vorkommen, dass einzelne Module leicht unterschiedliche Leistungen aufweisen. Die Leistungstoleranz gibt daher an um wie viel Prozent die tatsächliche Leistung von der angegebenen Modulnennleistung abweichen kann.

Typische Werte: Viele Modulhersteller werben inzwischen mit einer positiven Leistungstoleranz. Das bietet den Vorteil, dass Sie auch tatsächlich die angegebene Leistung erhalten, meist sogar mehr.

Modulwirkungsgrad

 Der Modulwirkungsgrad beschreibt das Verhältnis der abgegebenen elektrischen Leistung eines Moduls zur Leistung der einfallenden Sonneneinstrahlung.

Typische Werte: 12-17% (poly), bis zu 20% (mono)

Produktgarantie

 Die Produktgarantie garantiert, dass die Module keine Material- oder Verarbeitungsschäden aufweisen.

Typische Werte: 10 Jahre: Standard, 15 Jahre: gut, 25 Jahre und mehr: sehr gut

Leistungsgarantie

Die Leistungsgarantie garantiert eine bestimmte Modulnennleistung in Abhängigkeit der Betriebsjahre des Moduls. Meist wird die maximale Dauer der Leistungsgarantie beworben. Im letzten Jahr der Leistungsgarantie wird häufig noch 80-90% der Modulleistung garantiert.

Typische Werte:  25 Jahre Standard, in Ausnahmefällen 30-35 Jahre (z.B. bestimmte Glas-Glas-Module)

Gewicht

Vor Auswahl des Solarmoduls sollten Sie die Tragfähigkeit ihres Daches ermitteln. In der Regel ist das Modulgewicht für ein intaktes Ziegeldach, dass in den nächsten Jahren nicht erneuert werden muss, kein Problem.

Typische Werte: Glas-Folien-Module (8-20 kg), Dünnschichtmodule (3-10 kg), Glas-Glas-Module (bis 23 kg)

FAQ Photovoltaikmodule

Wie viel Strom erzeugt ein Photovoltaikmodul?

Moderne Photovoltaikmodule haben Leistungen zwischen 275 und 400 Watt. Ein Watt (W) installierte Photovoltaikleistung in Deutschland erzeugt jährlich etwa 1 kWh Strom. Daher erzeugt ein Photovoltaikmodul eine jährlich eine Strommenge von etwa 275 bis 400 Kilowattstunden.

Wie viel Platz brauche ich für Photovoltaikmodule auf meinem Dach?

Es ist empfehlenswert mindestens 3 kWp Photovoltaik zu installieren, damit sich die Installationskosten für eine netzgebundene Anlage vom wirtschaftlichen Standpunkt her lohnen. Für 3 kWp mit 12 polykristallinen Standardmodulen benötigen Sie mindestens 20 Quadratmeter freie Dachfläche.

Zur Orientierung: Die meisten Solarmodule sind etwa 0,990-0,992 m breit. Ein typisches 60 Zelliges Solarmodul hat eine Höhe von 1,65 m, 72-Zellige Solarmodule sind üblicherweise 1,96 m hoch. Daneben existieren noch seltene Modulzwischengrößen mit 1,35-1,47 Höhe und 1 Meter Breite.

Hält ein Photovoltaikmodul auch Schnee und Stürmen stand?

Ja. Die Module sind meist auf die Schneelastzone 3 in Deutschland ausgelegt und können etwa 5400 PA Schneelast standhalten. Da die Schneelastzone 3 die höchste Schneelastzone in Deutschland ist, sind somit nahezu alle Photovoltaikmodule in ganz Deutschland einsetzbar. 

Bei der Windlast verhält es sich ähnlich. Die meisten Hersteller geben an, dass ihre Module einer Windlast von 2400 Pa standhalten, was in der Regel für Deutschland ausreicht. Genügt dies nicht, können aber auch besonders stabile Solarmodule gewählt werden, die höheren Wind- und Schneelasten standhalten.

Was bedeutet die Leistungsgarantie?

Die Leistungsgarantie garantiert eine bestimmte Modulnennleistung in Abhängigkeit der Betriebsdauer des Moduls.

So können Käufer sichergehen, dass ihr Modul nicht mehr degradiert als üblich. Die meisten Hersteller gewähren 25 Jahre Leistungsgarantie. Inzwischen gibt es allerdings bereits vereinzelt Hersteller, die auch Leistungsgarantien von 30 oder 35 Jahren für ihre Module anbieten. Im ersten Jahr der Leistungsgarantie wird meist 97% der Nennleistung versprochen. Nach 10 Jahren dann wird meist noch etwa 90% der Nennleistung und nach 25 Jahren 80-85% Nennleistung garantiert.

Wie lang ist die Lebensdauer eines Photovoltaikmoduls?

Theoretisch können Photovoltaikmodule jahrzehntelang problemlos betrieben werden. Das Fraunhofer Institut rechnet mit einer Lebensdauer von 40 Jahren oder mehr. Lediglich die Leistung der Module sinkt im Laufe der Zeit kontinuierlich ab. Die jährliche Leistungsabnahme beträgt allerdings nur weniger als 1% der Nennleistung.

Das kostet ein Photovoltaikmodul 2019

Die Preise für Photovoltaikmodule sind in den letzten Jahren drastisch gefallen. Während ein Modul 2009 noch über 2€ pro Watt kostete, liegen die Preise bei direktem Bezug vom Hersteller aktuell bei etwa 0,25-0,35 € pro Watt. Diese Preise sind jedoch keine Endkundenpreise, da sie weder Transport- noch Installationskosten enthalten und nur für sehr große Abnahmemengen gelten.

Für ein typisches Modul, das auf dem Einfamilienhaus verbaut wird, müssen etwa 0,4-0,80 € pro Watt angesetzt werden (Netto). Ein sehr günstiges Modul mit einer Leistung von 300 Watt kostete aktuell so etwa 120 €. Soll es allerdings ein schwarzes Hochleistungsmodul mit 360 W sein, können bis zu 300 € anfallen.

Jetzt eigene Photovoltaikanlage planen und passendes Modul finden

Ähnliche Artikel

tesla-powerwall-2-crop

Hol dir Deine Tesla. Zum Aktionspreis!