Polykristalline UND MONOKRISTALLINE Solarmodule IM VERGLEICH
Mono- und polykristalline Solarmodule unterscheiden sich sowohl in der Optik als auch im Preis und im Wirkungsgrad. Wir erklären, welche Vor- und Nachteile die jeweiligen Module haben und wie poly- und monokristalline Solarzellen hergestellt werden.
Poly- und monokristalline Solarmodule – die wichtigsten Eigenschaften
Zwischen monokristallinen und polykristallinen PV-Modulen gibt es einige wichtige Unterschiede, die wir in diesem Artikel jeweils im Detail vorstellen. Hier finden Sie die wichtigsten Eigenschaften der beiden Solarmodul-Arten vorab im Überblick:
Monokristalline Solarmodule | Polykristalline Solarmodule | |
---|---|---|
Wirkungsgrad | 18–23 % | 15–18 % |
Degradation | ca. 0,5 % pro Jahr | 0,1 % pro Jahr |
Preis pro Modul | 100–250 € | 85–180 € |
Optik | dunkelblau bis schwarz | blau bis dunkelblau |
Wie werden Solarmodule hergestellt?
Solarmodule setzen sich meist aus 60 einzelnen Solarzellen zusammen, welche wiederum zum Großteil aus kristallinem Silizium bestehen. Der Unterschied zwischen poly- und monokristallinen Solarmodulen liegt dabei in der Verarbeitung des Siliziums bzw. der Produktion der Solarzellen.
Herstellungsverfahren von monokristallinen Solarzellen (Czochralski-Verfahren)
Monokristalline Solarzellen werden in der Regel mit dem sogenannten Czochralski-Verfahren hergestellt. Bei diesem Verfahren wird reines Silizium eingeschmolzen, zu einem einzelnen Siliziumkristall (mono) herangezüchtet und schließlich in Form einkristalliner Stäbe aus der Schmelze gezogen. Die so gewonnen Siliziumstäbe werden dann in hauchdünne Scheiben – die sogenannten Wafer – geschnitten und abschließend in eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken gebracht: die Solarzelle.
Herstellungsverfahren von polykristallinen Solarzellen
Für die Herstellung von polykristallinen Solarzellen wird zunächst ein einzelner Siliziumblock aufgeschmolzen und anschließend wieder abgekühlt. Dabei entstehen innerhalb des Blocks eine Vielzahl von Kristallen (poly) mit unterschiedlicher Größe. Aus dem Block werden dann ebenfalls einzelnen Scheiben bzw. Wafer geschnitten und in die Form einer Solarzelle gebracht.
Wie unterscheiden sich poly- und monokristalline Solarmodule?
Optik
Da ein monokristallines Solarmodul aus reinem Silizium besteht, hat es eine gleichmäßige Oberfläche in Verbindung mit einer dunkelblauen bis schwarzen Färbung. Auf polykristallinen Solarmodulen hingegen ist eine Oberflächenstruktur vorhanden; teilweise sind auch einzelne Kristallgrenzen erkennbar. Zudem sind polykristalline Module etwas heller und in der Regel an ihrer bläulichen Farbe zu erkennen. Wenn es um das Aussehen der PV-Anlage geht, entscheiden sich viele Hausbesitzer*innen heute für Module mit monokristallinen, schwarzen Solarzellen.
Wirkungsgrad
Monokristalline PV-Module weisen in der Regel einen hohenWirkungsgrad von etwas unter 23 % auf und sind damit deutlich leistungsstärker als polykristalline Module. Diese erreichen in puncto Effizienz lediglich Werte zwischen 15 und 20 %. Folglich sind Module mit monokristallinen Solarzellen auch deutlich beliebter bei Hausbesitzer*innen; schließlich soll der begrenzte Platz auf dem Dach möglichst effizient genutzt werden.
Amortisationszeit
Bei der Beurteilung von Solarmodulen unterscheidet man zwischen energetischer und wirtschaftlicher Amortisation. Die wirtschaftliche Amortisationszeit beschreibt dabei die Zeit, nach der ein Photovoltaikmodul mehr Geld erwirtschaftet hat, als ursprünglich für die Anschaffung ausgegeben wurde. Da die Produktion von monokristallinen Solarzellen aufwendiger und entsprechend mit mehr Kosten verbunden ist, dauert die Amortisation hier etwas länger als bei polykristallinen Modulen.
Bei der energetischen Amortisationszeit auf der anderen Seite handelt es sich um die Zeit, nach der ein Photovoltaikmodul mehr Energie erzeugt hat, als an Energie für seine Fertigung notwendig war. Seit 2000 hat sich der Energieaufwand (KEA) für die Produktion von Solarmodulen allerdings mehr als halbiert. Entsprechend liegt die energetische Amortisationszeit von modernen Solarmodulen heute unter zwei Jahren; bei monokristallinen Modulen ist sie allerdings einige Monate länger.
Leistungsverluste und Schwachlichtverhalten
Über ihre Lebenszeit von 25 bis 30 Jahren verlieren polykristalline Module weniger Leistung als monokristalline Module. Auch allgemein fällt der Leistungsverlust bei polykristallinen Modulen geringer aus, da sich monokristalline Zellen durch ihre schwarze Farbe stärker erhitzen und die Leistung von Photovoltaikmodulen bei zunehmender Temperatur abnimmt.
Monokristalline Module hingegen weisen ein besseres Schwachlichtverhalten als polykristalline Module auf und erzielen bei schlechtem Wetter einen deutlich höheren Ertrag. Grundsätzlich haben aber sowohl mono- als auch polykristalline Module eine lange Lebensdauer und sind leistungsfähig im Betrieb.
Preisunterschiede
Die unterschiedlichen Herstellungsverfahren haben letztlich auch einen Preisunterschied zur Folge. Durch Ihr günstiges Preis-Leistungsverhältnis sind polykristalline Module weiter verbreitet als monokristalline Module. Über 70 % der heutzutage verbauten Module sind polykristallin.
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Was kosten poly- und monokristalline PV-Module?
Die unterschiedlichen Herstellungsverfahren bei Solarzellen sorgen natürlich auch für einen Preisunterschied zwischen poly- und monokristallinen Solarmodulen. Bei Modulen mit monokristallinen Solarzellen liegt der Preis aktuell bei etwa 100–250 €. Die Kosten für polykristalline Module liegen mit ca. 85–180 € etwas niedriger. Wie hoch die Kosten pro Modul am Ende genau ausfallen, liegt hauptsächlich an der Qualität sowie am Wirkungsgrad des Moduls. Aber auch der Produktionsstandort des Herstellers spielt eine entscheiden Rolle beim Modulpreis.
Monokristalline Solarmodule – Vor- und Nachteile
Mittlerweile führen die meisten Hersteller fast ausschließlich monokristalline Module in ihrem Portfolio. Das liegt auch daran, dass auf privaten Ein- und Zweifamilienhäusern heute so gut wie immer monokristalline Module zum Einsatz kommen. Doch warum ist das so?
Zum einen überzeugen monokristalline Module natürlich durch ihren hohen Wirkungsgrad. Dieser sorgt dafür, dass Hausbesitzer*innen insgesamt weniger Fläche für die Erzeugung von Solarenergie benötigen. Ein weiterer Pluspunkt monokristalliner Photovoltaikmodule ist zudem ihre edle Optik, die viele Hausbesitzer*innen anspricht. Auf der anderen Seite haben monokristalline Module eigentlich nur ein einziges Manko, nämlich ihren leicht höheren Preis. Dieser wird durch den erhöhten Eigenverbrauch und die reduzierten Stromkosten jedoch schnell wieder ausgleichen.
Vorteile | Nachteile |
---|---|
Höherer Wirkungsgrad | Leicht höherer Anschaffungspreis |
Niedrigerer Flächenbedarf | |
Edle Optik | |
Besseres Schwachlichtverhalten |
Polykristalline Solarmodule – Vor- und Nachteile
Polykristalline Solarzellen haben einen entscheidenden Vorteil: Im Vergleich zu monokristallinen Modulen sind sie preisgünstiger, weswegen sie gerade bei viel verfügbarer Fläche zum Einsatz kommen. Abgesehen davon haben Sie bei polykristallinen Modulen allerdings einige Nachteile, etwa den geringen Wirkungsgrad oder die eingeschränkte Auswahl bei der Farbe der Module.
Vorteile | Nachteile |
---|---|
Günstiger in der Anschaffung | Geringerer Wirkungsgrad |
Höherer Flächenbedarf | |
Modulfarbe nicht frei wählbar |
Monokristalline Solarmodule bei Wegatech
Wir von Wegatech setzen bei der Planung und Installation unserer Solaranlagen in aller Regel auf monokristalline Photovoltaikmodule. Das liegt vor allem am deutlich höheren Wirkungsgrad, den monokristalline Module im Vergleich erzielen. Zudem lässt sich mit monokristallinen Solarmodulen eine insgesamt höhere Anlagenleistung erzielen, was gerade für private Hausbesitzer*innen ein entscheidendes Kriterium ist.
HOCHLEISTUNGSMODUL: AIKO NEOSTAR 2S+
Beim monokristallinen Aiko Neostar 2S+ handelt es sich um leistungsstarkes PV-Modul in Full-Black-Optik, welches vor allem durch seinen besonders hohen Wirkungsgrad von 22,8 % überzeugt. Zudem weist das optisch ansprechende Solarmodul eine überdurchschnittlich hohe Leistungsgarantie von 30 Jahren (88,9 %) auf.
Preis-Leistung: Trina Vertex S+
Das monokristalline Doppelglasmodul Trina Vertex S+ verfügt über eine Leistung von 450 Watt und überzeugt durch einen hohen Wirkungsgrad von 22,5 % bei gleichzeitig attraktivem Preis. Dank der Multi-Busbar-Technologie hat das monokristalline Trina-Modul eine verbesserte Stromableitung und eine erhöhte Zuverlässigkeit. Die Leistungsgarantie liegt bei 30 Jahren (87,4 %).
Sonderfall Dünnschichtmodule
Neben poly- und monokristallinen gibt es noch einen dritten wichtigen Typ von Solarmodulen, die sogenannten Dünnschichtmodule. Bei der Herstellung von Dünnschichtmodulen wird Silizium, Cadmiumtellurid oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) in einer rund ein Mikrometer dünnen Schicht auf ein Trägermaterial aufgedampft oder aufgesprüht. Anschließend verschaltet man das Modul und deckt es mit einer weiteren Glasschicht ab.
Der große Vorteil dieser Module ist ihre hohe Flexibilität, welche aus der geringen Dicke der Zellen resultiert. So können Dünnschichtmodule beispielsweise auch in Taschenrechnern eingesetzt werden. Auf der anderen Seite haben Dünnschichtmodule allerdings nur einen sehr geringen Wirkungsgrad von 6 bis 10 %. Daher eignen sich Dünnschichtmodule nur selten für den Einsatz auf Hausdächern.
Fazit: Sind monokristalline Solarmodule die bessere Wahl?
Wenn Sie eine Photovoltaikanlage für Ihr Haus planen, dann sind monokristalline Photovoltaikmodule sehr wahrscheinlich die bessere Wahl. Zwar kosten Module mit monokristallinen Solarzellen aufgrund der aufwendigen Herstellung etwas mehr. Allerdings gleichen sie die höheren Kosten durch den verbesserten Wirkungsgrad sowie die ansprechende Optik sehr schnell wieder aus. Zudem lässt sich mit einer monokristallinen PV-Anlage dank der höheren Effizienz auch mehr Solarstrom auf weniger Fläche produzieren.
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