Solarmodule kaufen - darauf sollten Sie achten
Inhaltsverzeichnis
- Einführung in Solarmodule
- Arten von Solarmodulen
- Funktionsweise von Solarmodulen
- Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl von Solarmodulen
- Installationsprozess
- Förderung der Nutzung von Solarenergie
- Wartung und Pflege
- Kosten- und finanzielle Überlegungen
- Umweltauswirkungen von Solarmodulen
- Neueste Trends und Innovationen bei Solarmodulen
- Fazit
Die Nachfrage an der umweltfreundlichen Solarenergie steigt stetig. Grund hierfür ist nicht nur die langfristige Einsparung in den Bereichen Wärme, Strom und Mobilität. Sondern auch die Tatsache, dass die Umwelt durch die Nutzung erneuerbarer Energie geschont wird, spielt eine Rolle.
Der Wunsch, selbst Strom zu erzeugen und zu nutzen, steigert die Nachfrage im Bereich der Photovoltaik. PV-Anlagen bieten die Möglichkeit, Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Aufgrund dieser Tatsache ist das Interesse an den Solarmodulen und deren Leistung verständlich.
Einführung in Solarmodule
Solarmodule sind der bedeutendste Bestandteil einer PV-Anlage. In den Solarmodulen befinden sich die Solarzellen, die die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln. Hierfür sind die Solarmodule so konzipiert, dass die darin enthaltene Solarzellentechnik vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen aller Art geschützt wird.
Die Solarmodule setzen sich aus mehreren Komponenten zusammen. Das Herz der Solarmodule sind jedoch die Solarzellen. Sie werden auf der Oberseite geschützt durch eine durchsichtige Abdeckung. In der Regel handelt es sich hierbei um Glas.
Stabilität und Anschlussmöglichkeiten
Für Stabilität und um eine Anschlussmöglichkeit anzubringen, werden die Solarzellen von einem Rahmen umfasst. Die Anschlussmöglichkeit ist notwendig, um den erzeugten Solarstrom weiterleiten zu können.
Auf der Unterseite bzw. an der Rückseite der Solarmodule befindet sich eine Folie (Folie-Glas-Solarmodule) oder Glas (Solarmodule Glas Glas). Dadurch sind die Solarzellen von allen Seiten gut geschützt.
Wie bereits erwähnt wird unterschieden zwischen Solarmodule Glas Glas und Solarmodule Glas Folie. Ein kurzer Einblick in den Aufbau:
Solarmodule Glas Glas:
Diese Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die sich zwischen zwei Schichten Glas befinden. Sie sind generell widerstandsfähig gegenüber den Einflüssen der Umwelt und langlebig. Schwankungen im Temperaturbereich und Feuchtigkeit beeinflussen die Module nicht. Solarmodule Glas Glas weisen zudem eine lange Lebensdauer auf. In vielen Fällen wird eine Garantie von 30 Jahren angeboten. Ein weiterer Faktor, der zu erwähnen ist, ist der geringe Leistungsabfall im langjährigen Betrieb.
Solarmodule Glas Folie:
Die Solarmodule Glas Folie schützen die Solarzellen durch ein Glas auf der Ober- bzw. Vorderseite. Auf der Unter- bzw. an der Rückseite befindet sich eine Folie aus Kunststoff. Auf dieser Folie werden die Solarzellen aufgebracht. Der Vorteil der Solarmodule Glas Folie ist die einfachere Montage und das geringere Gewicht. Zudem reduzieren sich auch die Herstellungskosten enorm. Der einzige Nachteil dieser Solarmodule ist die geringere Widerstandskraft, Umwelteinflüsse betreffend und die kürzere Lebensdauer.
Arten von Solarmodulen
Solarmodule im privaten Anwendungsbereich enthalten in der Regel monokristalline Solarzellen. Der Wirkungsgrad ist mit bis zu 22 Prozent Solarmodule Leistung als hoch zu bewerten. Sie eignen sich für jede Dachfläche. Durch ihren hohen Wirkungsgrad sind sie aber gerade auf einer begrenzten Dachfläche hervorragend geeignet.
Des Weiteren werden ebenfalls polykristalline Solarzellen angeboten. Sie sind etwas billiger in der Herstellung, arbeiten jedoch mit geringerer Effizienz. Der Einsatz bei privaten Photovoltaikanlagen erfolgt daher nur noch sehr selten. Aus diesem Grund werden sie nur noch sehr selten produziert.
Monokristalline Solarmodule
Monokristalline Solarmodule werden mit Silizium-Solarzellen, die reines Silizium enthalten. Erkennbar sind sie an dem homogenen Kristallgitter, das deutlich erkennbar ist. Sie sind zudem glänzend schwarz und die Oberfläche ist gleichmäßig.
Durch den hohen Wirkungsgrad sind sie außerordentlich gut geeignet, wenn es sich um kleinere, nach Süden ausgerichtete Dachflächen handelt. Die Herstellung ist jedoch aufwendig und kostenintensiv. Dadurch sind die Preise höher als bei polykristallinen Solarmodulen.
Polykristalline Solarmodule
Polykristalline Solarmodule werden aufgrund ihrer Herstellungsverfahren in zwei Varianten unterteilt. Zum ersten das Blockgussverfahren und zum zweiten das Bridgman-Verfahren.
Beim Blockgussverfahren wird reines Silizium in einem quadratischen Block erhitzt. Das Erhitzen erfolgt mittels Induktionsheizung. Danach kühlt es kontrolliert in dem Block ab.
Beim Bridgman-Verfahren wird Silizium durch eine Induktionsheizung im Tegel bei 1400° geschmolzen. Das Silizium bleibt beim Abkühlen in diesem Tegel. Während des Abkühlens bewegt sich die Induktionsheizung von unten nach oben. Dadurch erstarrt das geschmolzene Silizium von unten nach oben.
Nach dem Erstarren wird bei beiden Verfahren der Siliziumblock, auch Wafer genannt, in Scheiben gesägt. Danach erfolgt der Einsatz der so entstandenen Solarzellen in den Solarmodulen. Diese Verfahren ziehen jedoch einen Materialverlust von rund 30 Prozent nach sich.
Topcon-Modul
In Topcon Modulen werden n-Typ-Solarzellen eingesetzt. Diese bestehen aus einem Wafer, der n-dotiertes Silizium enthält. Dadurch ist der Siliziumwafer negativ geladen. Zudem nutzen die Topcon-Solarzellen einen sehr dünnen Oxid-Film als spezifische Passivierung auf der Rückseite. Durch die Passivierung auf der Rückseite werden elektronische Defekte im Bereich der Zelle minimiert.
Zudem sind auf der vorderen Seite geringere Metallkontakte angebracht, die den Sonnenlichteinfall erhöhen. Dadurch wird die Absorption des Lichts maximiert. Um den Elektronenfluss zu optimieren, werden in den Topcon-Solarzellen Tunnel-Kontaktierungen verwendet.
Glas-Glas-Modul
Wie bereits erwähnt, besitzen Solarmodule Glas Glas auf der Ober- und Unterseite eine Glasscheibe. Die beiden Scheiben werden mit einem Rahmen zusammengehalten, wodurch die innen liegenden Solarzellen vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen geschützt werden. Solarmodule Glas Glas sind mit monokristallinen und auch polykristallinen Solarzellen erhältlich. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Solarmodule Glas Glas auch als Dünnschichtmodul im Handel zu erhalten.
Die schützenden Glasschichten auf beiden Seiten bestehen aus Dünnglas, die eine AR-Beschichtung (AR - anti Reflex) aufweisen. Diese AR-Beschichtung reduziert den Verlust an Reflexion des Sonnenlichts beim Einfall. Aus diesem Grund wird der Wirkungsgrad der Solarmodule enorm erhöht.
Es kommt vor, dass Solarmodule Glas Glas auch teiltransparent hergestellt werden. In diesem Fall kann das Sonnenlicht zwischen den Solarzellen durchscheinen. Diese Variante eignet sich besonders bei Terrassenüberdachungen oder Carports.
Dünnschicht-Solarmodule
Dünnschicht-Solarmodule besitzen eine sehr dünne Halbleiterschicht, die auf Trägermaterial aufgedampft wurde. In den Dünnschicht-Solarmodulen wird in der Regel kristallines oder aber amorphes Silizium verwendet. Bei diesen Modulen kommen teilweise andere Materialien ebenfalls zum Einsatz. So zum Beispiel Kupfer-Indium-Selenid, Cadmium-Tellurid oder Galliumarsenid.
Aufgrund des geringen Gewichts und des einfacheren Herstellungsverfahrens sind Dünnschicht-Solarmodule günstig erhältlich. Sie besitzen nur einen Nachteil. Der Wirkungsgrad ist geringer als bei Dickschicht-Solarmodulen und auch die Lebensdauer ist geringer.
Bifaziale Solarmodule
Im Gegensatz zu den herkömmlichen Solarmodulen weisen bifaziale Solarmodule auf beiden Seiten eine lichtabsorbierende Schicht auf. Das bedeutet, dass das Sonnenlicht von oben und von unten absorbiert werden kann. Aus diesem Grund wird eine höhere Leistung auf geringerer Fläche erzielt.
Die bifazialen Solarmodule sind aus mehreren Schichten aufgebaut, die sich auf der Trägerschicht befinden. Während die Vorderseite aus einer durchsichtigen Schicht besteht, wo das Sonnenlicht durchscheinen kann, ist auf der Rückseite eine reflektierende Schicht angebracht. Zwischen diesen beiden Schichten sind lichtabsorbierende Schichten angebracht. Diese wandeln das Sonnenlicht in Energie um. Je nach Technologie und Hersteller variieren die genutzten Materialien.
Funktionsweise von Solarmodulen
Trifft die Sonnenenergie auf die Solarzelle im Solarmodul, werden elektronische Atome freigesetzt. Das bedeutet, Photonen treffen die Solarzellen und aus deren Atomen werden Elektronen freigesetzt.
Der in der Solarzelle enthaltene Halbleiter besitzt einen positiven und einen negativen Anschluss. Dadurch bildet sich ein Stromkreis und die Elektronen fließen darin. Durch das Fließen der Elektronen entsteht Gleichstrom.
Viele Solarzellen zusammengeschlossen bilden ein Solarmodul. Mehrere Solarmodule ergeben eine Photovoltaikanlage. Je mehr Solarmodule eine PV-Anlage besitzt, desto höher ist die erhaltene Energie.
Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl von Solarmodulen
Um die richtige Wahl der Solarmodule treffen zu können, sollten einige Faktoren berücksichtigt werden. In erster Linie sind hier die Messgrößen, die in den Solarmodul-Datenblättern angegeben sind, zu beachten.
Solarmodule kaufen, sollte nicht nach einem günstigst ausgezeichneten Preis erfolgen. Nur weil Solarmodule günstig sind, bedeutet das nicht, dass sie auch die benötigte Leistung erbringen, um den Strombedarf decken zu können.
Folgende Faktoren gilt es zu beachten:
- -der Stromverbrauch: die angegebene Watt-Leistung der Solarmodule bestimmt die produzierte Energie.
- -die gewünschte Unabhängigkeit vom Stromversorger: eine ausreichende Leistung ist wichtig, um vom öffentlichen Stromnetz unabhängig werden zu können. Ausreichende Leistung gewährleistet eine Reduzierung der Abhängigkeit von Stromversorgungen und erhöht die Energieautarkie.
- -Gewinn und Amortisation: Die Wattleistung der PV-Anlage wird von ihrer Größe beeinflusst. Zudem beeinflusst sie die Dauer der Amortisation und den folgenden Gewinn.
Um welche Immobilie handelt es sich?
Installationsprozess
Die Montage der Solarmodule kann in zwei Installationsvarianten unterschieden werden. In die Aufdachmontage und die Indachmontage. Die Indachmontage erfolgt in den meisten Fällen, wenn ein Dach saniert, erneuert oder wenn ein Gebäude neu gebaut wird.
Bei der klassisch durchgeführten Aufdachmontage wird eine Unterkonstruktion, die sogenannte Solarmodule Halterung, benötigt, auf der die Solarmodule befestigt werden. Durch fix angebrachte Solarmodule Halter kann in später Folge einfach und rasch ein Modul ausgetauscht werden.
Je nach Art des Daches, Sattel-, Blech-, Ziegel- oder Flachdach werden verschiedene Montagesysteme eingesetzt. Diese bestehen in der Regel aus Modulklemmen, verstellbaren Dachhaken und Metallgestellen oder -schienen.
Für Flachdächer gibt es eine spezielle Solarmodul Halterung für das Flachdach. Diese Solarmodul Halterung besitzt eine spezielle Unterkonstruktion, die es erlaubt, die Neigung und Ausrichtung beliebig zu wählen.
Die Solarmodule werden auf dem Montagesystem befestigt und miteinander verkabelt. Danach erfolgt die Verbindung mit dem Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umwandelt. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen Stromspeicher zu integrieren, der den erzeugten Solarstrom speichert, um ihn später bei Nacht oder schlechtem Wetter nutzen zu können.
Förderung der Nutzung von Solarenergie
Ein Solarkataster ist ein wichtiges Werkzeug zur Förderung der Nutzung von Solarenergie in städtischen und ländlichen Gebieten. Es handelt sich um eine digitale Karte oder eine Online-Plattform, die es ermöglicht, das Solarpotenzial von Gebäuden und Grundstücken zu bewerten. Ziel ist es, Eigentümern, Planern und Kommunen zu helfen, das Potenzial von Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen zu erkennen und eine fundierte Entscheidung darüber zu treffen, ob eine Solaranlage auf einem bestimmten Dach oder Grundstück wirtschaftlich sinnvoll ist. Es gibt verschiedene Solarkataster für jedes Bundesland, zum Beispiel für NRW und Bayern.
Wartung und Pflege
Besitzt man eine Photovoltaikanlage, so muss diese auch regelmäßig gewartet und gepflegt werden. Zur Wartung und Pflege gehört auch die regelmäßige Kontrolle und Reinigung der Solarmodule. Die Häufigkeit der Reinigung ist abhängig von der Verschmutzung der Solarmodule. Verschmutzte Module erzeugen weniger Strom und dadurch können enorme Einbußen entstehen.
Regelmäßige Kontrolle der Solarmodule
Eine regelmäßige Kontrolle der Solarmodule ist daher unumgänglich. Speziell im Frühling ist eine Kontrolle und auch Reinigung unumgänglich. Die Reinigungsarbeiten sollten hierbei immer durch einen Fachbetrieb erfolgen. Der Fachbetrieb kann zusätzlich die elektrischen Anschlüsse und Sensoren kontrollieren. Während dieser Kontrolle kann auch festgestellt werden, wie stark die Verschmutzung der Solarmodule ist.
Verschmutzung der Solarmodule
Die Verschmutzung der Solarmodule ist abhängig von der Umgebung und den wetterbedingten Einflüssen. In der Regel ist die Verschmutzung als gering zu bezeichnen und bei einem Regenguss ist der meiste Staub beseitigt. Befinden sich in der näheren Umgebung zum Beispiel Unternehmen, die durch die Produktion erhöhte Staubwerte bewirken, ist eine regelmäßige Reinigung erforderlich. In diesem Fall kann ein Regenguss in Verbindung mit dem Staub zu einer stärkeren Verschmutzung führen. Dadurch können Schäden auf dem Solarmodul entstehen. Außerdem wird die Leistung reduziert. Auch Vögel können mit ihrem Kot die Solarmodule verschmutzen und die Leistung reduzieren.
Regelmäßige Reinigung
Eine regelmäßige Reinigung sollte nach den Herstellerangaben erfolgen. Eine Fachfirma reinigt professionell und fachgerecht. Zugleich können eventuelle Beschädigungen repariert werden. Fehler bei der Reinigung können dazu führen, dass ein Solarmodul beschädigt wird und ein Tausch notwendig ist.
Reinigung der Solarmodule
Zur Reinigung der Solarmodule wird ein spezielles Reinigungsmittel benötigt. Außerdem weiche Tücher oder Schwämme. Es gilt zudem darauf zu achten, dass die Module niemals gereinigt werden, wenn sie warm sind. Das Wasser sollte außerdem kalk- und salzarme sein!
Risikofreie Reinigung
Risikofreie Reinigung ohne Schäden zu verursachen, erfolgt am besten durch eine fachlich geeignete Firma. Dadurch bleibt der Versicherungsschutz aufrecht und Folgekosten werden vermieden.
Kosten- und finanzielle Überlegungen
Die Kosten der Solarmodule sind von einigen Faktoren abhängig. Zu diesen Faktoren zählen die Leistung und der Wirkungsgrad zum Beispiel. Außerdem kommt es auf die Art des Solarmoduls an. Es wird hier unter drei Arten unterschieden.
Den:
- -monokristallinen Solarmodulen
- -polykristallinen Solarmodulen
- -Dünnschicht-Solarmodulen
Was kostet ein Solarmodul
Diese unterscheiden sich in Preis und Leistung enorm. Im folgenden ein kurzer Überblick:
Monokristalline Solarmodule:
- -Preis circa 300,- bis 600,- €
- -Wirkungsgrad circa 20 - 24 Prozent
- -Nennleistung zwischen 310 bis 410 WP
Polykristalline Solarmodule:
- -Preis circa 200,- bis 350,- €
- -Wirkungsgrad circa 15 bis 19 Prozent
- -Nennleistung zwischen 150 bis 330 WP
Dünnschicht-Solarmodule:
- -Preis circa 150,- bis 250,- €
- -Wirkungsgrad circa 9 bis 14 Prozent
- -Nennleistung zwischen 60 bis 170 WP
Möchte man Solarmodule 400 Watt kaufen, so kann mit einem Preis von rund 300,- bis 600,- €/Solarmodul gerechnet werden, wenn die monokristalline Variante gewählt wird.
Die Kosten der Photovoltaikanlage sind jedoch nicht unbedingt von der Solarmodul-Größe abhängig. Weitere Kosten, die entstehen, sind die Planung und die Montage. Fachliche Beratung ist in jedem Fall notwendig, um feststellen zu können, ob die PV-Anlage sich lohnt und wirtschaftlich ist.
Des Weiteren kann ein Berater die möglichen Förderungen, die genutzt werden können, aufzeigen. Verschiedene Förderprogramme von Bund, Kommunen und Gemeinden wirken sich kostenreduzierend bei der Anschaffung der PV-Anlage aus.
Umweltauswirkungen von Solarmodulen
Eine PV-Anlage und somit die Solarmodule stoßen kein CO2 oder andere umweltschädliche Treibhausgase aus. Daher werden PV-Anlagen zu den besonders klimafreundlichen Varianten gezählt, die Strom erzeugen können. Um eine Bewertung abgeben zu können, muss immer die gesamte Lebensdauer der Anlage betrachtet werden. Erst nach dieser Studie kann ein aussagekräftiges Urteil gebildet werden. Im Großen und Ganzen gelten Photovoltaikanlagen als äußerst umweltfreundlich.
Da die kristallinen Solarzellen zumeist aus Silizium hergestellt werden, stellt dies keine Gefahr für die Umwelt dar. Es werden jedoch auch andere Materialien genutzt wie zum Beispiel Cadmium oder Blei. Diese Materialien sind jedoch sehr gering. Bei der Entsorgung muss daher besonderes Augenmerk auf diese Materialien gelegt werden. Für die Entsorgung von PV-Anlagen wurde im Jahre 2021 eine spezielle Verordnung erlassen. In dieser wurde ebenfalls das Recycling der Anlagen festgesetzt.
Neueste Trends und Innovationen bei Solarmodulen
Zu den bedeutendsten Trends der Solartechnik zählt die stetig weiter schreitende Effizienz und Verbesserung der Solarmodule. So können zum Beispiel Solarmodule klein gestaltet bereits eine hohe Effizienz aufweisen.
Entwickler und Forscher arbeiten laufend daran, die Solartechnik zu verbessern. Hierzu zählt auch, dass das Sonnenlicht besser eingefangen und mit einer höheren Effizienz umgewandelt wird. In Zukunft werden die Solarmodule Maße garantiert geringer oder Solarmodule mit Speicher ausgestattet.
Durch die Weiterentwicklung werden die Solar Module und Solar Panel sich sicherlich in Zukunft etwas in der Größe verändern und auch kleinere, effizientere Module geschaffen werden. Eine höhere Solar Module Effizienz ist somit zu erwarten.
Fazit
Solarmodule sind ein Wunderwerk der Technik. Sie sind äußerst umweltfreundlich und erzeugen aus Sonnenenergie Strom, der genutzt werden kann. Kosten im Bereich Energie werden reduziert und die Autarkie steigt.