Transparente Solarmodule - ästhetisch und vielseitig einsetzbar

In der Regel werden Solarmodule auf Dächern oder Fassaden installiert und können gut gesehen werden. Es ist daher absolut nicht verwunderlich, dass das Aussehen bzw. die Farbe tiefschwarz oder transparent bei der Wahl der Module eine große Rolle spielt. Die mit Solarmodulen ausgestattete Fläche soll in jedem Fall ästhetisch aussehen.

Gerade im Bereich der Fassade, auf Carports oder aber zum Überdachen der Terrasse sind transparente Solarmodule sehr beliebt. Bei den transparenten Solarmodulen ist jedoch nur das Trägermaterial durchsichtig, die Solarzellen selbst sind undurchsichtig. In diesem Beitrag wird alles Wissenswerte über die transparenten Solarmodule kurz und übersichtlich erklärt.

Wird von durchsichtigen bzw. transparenten Solarmodulen gesprochen, dann sind in der Regel halbdurchlässige oder auch semi-transparente Solarmodule gemeint. Die Bezeichnung stammt daher, da die eingesetzten Solarzellen nicht durchsichtig sind. Durchsichtig ist nur das genutzte Trägermaterial, aus dem das Solarmodul aufgebaut wird. Die in dem Modul befindlichen Solarzellen werden auf dem Trägermaterial so angeordnet, dass im Randbereich des Moduls und zwischen den Zellen das Sonnenlicht durchscheinen kann.

Ausschlaggebend für die Transparenz der Solarmodule sind zwei Faktoren. Zum ersten die Abstände zum Rahmen und zwischen den Solarzellen. Zum zweiten die eingesetzte Folie an der Rückseite. Bei der Herstellung der Module wird in der Regel eine weiße Folie verwendet, damit das Sonnenlicht reflektiert und wieder auf die Zellen treffen kann. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Moduls erhöht.

Wird auf die weiße, reflektierende Folie verzichtet, zum Beispiel bei transparenten Solarmodulen, vermindert sich auch der Wirkungsgrad der Module. Das Aussehen hingegen wird verbessert und der Untergrund, die Farbe der Fassade oder Dachfläche kann problemlos durchschimmern. In der Regel können andere Farben als weiß durch zusätzlich eingesetzte farbige Einlegefolien ebenfalls realisiert werden.

Ein transparentes Solarmodul ist je nach Farbe der verwendeten Solarzellen schwarz oder blau. Aus diesem Grund wirken sie sehr ästhetisch, wenn sie auf einem hellen Untergrund angebracht werden. Schwarze transparente Solarmodule hingegen sind wiederum sehr ästhetisch auf einem dunklen Untergrund. Der Unterschied des Wirkungsgrades kann als gering bezeichnet werden.

Eine höhere Transparenz bieten Dünnschicht-Solarmodule. Diese weisen die sogenannte „getönte Volltransparenz“ auf. Dies ist möglich, da die eingesetzten amorphen Solarzellen zum größten Teil ebenfalls durchsichtig sind. Im privaten Bereich werden Dünnschicht-Solarmodule aufgrund des niedrigen Wirkungsgrades nur äußerst selten verwendet. Der Privatbereich ist mit Dickschicht-Solarmodulen besser beraten, da die höhere Effizienz gerade auf begrenzten Flächen einen höheren Leistungsertrag bietet.

Mittels organischer Solarzellen ist es bereits möglich, farblose Solarmodule herzustellen. Bei diesen Modulen ist durch diese Zellen eine vollständige Transparenz gegeben. Der Wirkungsgrad dieser Solarmodule ist jedoch äußerst niedrig. Die eingesetzten Solarzellen können nur die ultraviolette Sonnenstrahlung nutzen und diese in elektrischen Strom umwandeln.

Diese transparenten Solarmodule eignen sich in keinem Fall, um auf dem Dach eines privaten Wohngebäudes montiert zu werden. Sie können jedoch zusätzlich eingesetzt werden. Zum Beispiel als Fenster oder auch als Sonnenschutz stellen sie eine hervorragende Lösung dar, um zusätzlich Strom erzeugen zu können.

Sehr viele zukünftige Photovoltaikanlagenbesitzer empfinden transparente schwarze Solarmodule als besonders ästhetisch. Sie sind der Meinung, dass die PV-Anlage durch die schwarze Farbe einheitlich wirkt. Bei schwarzen transparenten Solarmodulen werden schwarze Solarzellen in die Module eingesetzt und bilden somit ein besonders wirkungsvolles und gleichzeitig ansprechendes Design.

Weitere Faktoren, die in der Regel als störend angesehen werden, sind helle Hintergründe und metallische Verbinder, die durch die Einbettungsfolien durchscheinen. Diese Effekte können bereits beim Aufbau der Solarmodule verhindert werden. Verbinder und durchsichtige Stellen können zum Beispiel mittels schwarzer Folie abgedunkelt werden.

Durch diese zusätzlichen Maßnahmen wird jedoch der Wirkungsgrad der Solarmodule reduziert. Grund hierfür ist die geringere Reflexion der Sonnenstrahlung. Die Herstellungskosten erhöhen sich ebenfalls durch die zusätzlich verwendeten dunklen Folien. In der Regel weisen schwarze, transparente Module keine besonders hohen Leistungseinbußen auf und sind vielseitig einsetzbar.

Anstatt der schwarzen Rückseitenfolie können die Solarzellen so eng wie möglich angeordnet werden. Dadurch dringt nur eine geringe Menge an Sonnenlicht durch die verbleibenden transparenten Bereiche. Werden die Module auf dem Dach montiert, ist zwischen den beiden Varianten schwarz, transparent mit Folie oder ohne Folie kein Unterschied festzustellen.

In transparenten Solarmodulen werden wie in den herkömmlichen Modulen polykristalline, monokristalline, organische oder amphore Solarzellen verwendet. Für den Privatbereich werden in der Regel ausschließlich monokristalline Solarzellen verwendet. Diese Solarzellen sind sehr dunkel und werden auf lichtdurchlässigem Trägermaterial aufgebracht.

Die Schutzschicht der transparenten Solarmodule besteht in der Regel aus ungefärbtem oder nicht mattiertem, durchsichtigem Glas. Hier kann normales Hartglas, Sicherheitsglas oder Wärmeschutzglas frei gewählt werden. Dieses Glas hat keine negative Einwirkung auf den Wirkungsgrad der jeweiligen Solarmodule. Auf diese Weise wird der Wirkungsgrad erhöht.

Als lichtdurchlässiges Trägermaterial werden zum Beispiel folgende Materialien verwendet:

Polyvinylfluorid wird in der Regel für wetterbeständige Folien im Bereich Bauwesen oder im Bereich Dekor eingesetzt. Umgangssprachlich wird diese Folie Tedlar genannt und kann als Ersatz für das ansonsten verwendete Glas genutzt werden.

Tedlar schützt vor witterungsbedingten Einflüssen und weist eine hohe UV-Beständigkeit sowie Reißfestigkeit auf. Beim Einsatz von Tedlar erfolgt das Einsetzen der Solarzellen. Wird hingegen PVB oder EVA verwendet, erfolgt das Einlaminieren der Solarzellen.

Ethylenvinylacetat wird vielfältig eingesetzt. Zum Beispiel bei der Herstellung von haushaltsüblichen Gefrierbeuteln und als Schmelzklebstoff im Glasbau. Es weist eine höhere Elastizität, Haftkraft an Kontaktflächen und Festigkeit auf als PVB.

Polyvinylbutyral wird als Bindemittel oder bei Sicherheitsverbundglas als Folie eingesetzt. Als reißfeste und elastische Folie kann es vielseitig verwendet werden. Zudem besitzt PVB ein zeitabhängiges (viskoelastisches) und temperaturabhängiges (thermoplastisches) Materialverhalten.

Wie bereits erwähnt, spielt Glas bei der Ästhetik in der Regel eine große Rolle. Zudem sollten auch die Kontakte und Stromableitungen farblich an die transparenten Solarmodule angepasst werden. Ein weiterer Faktor ist der Rahmen der Solarmodule, um ein ästhetisches Erscheinungsbild zu erhalten. Bei der Wahl der transparenten Solarmodule sollte auf diese Faktoren geachtet werden.

Transparente Solarmodule sind sehr ästhetisch und in vielen Bereichen eine perfekte Lösung.

Sie eignen sich aufgrund ihrer Transparenz für:

Sie sind äußerst vielfältig einsetzbar und besonders langlebig. Besonders die Glas Glas Solarmodul Variante ist hier erwähnenswert. Die Lebensdauer wird hier mit rund 20 Jahren und sogar mehr angegeben. Einige Hersteller geben mittlerweile sogar schon Lebensdauergarantien von rund 30 Jahren.

Der Nachteil der transparenten Solarmodule ist die geringere Leistung gegenüber der herkömmlichen im Handel angebotenen Solarmodule. Durch den notwendigen höheren Abstand zwischen den eingesetzten Solarzellen und dem Rand des Moduls ist die Leistung um circa 14 Prozent geringer als bei den Dickschicht-Solarmodulen.

Des Weiteren sind die Kosten bei der Anschaffung höher. Bei der Anschaffung einer PV-Anlage sollte daher eine sorgfältige Berechnung und Planung durchgeführt werden. Die höheren Kosten und der geringere Wirkungsgrad verlängern zudem die Amortisationszeit der transparenten Solarmodule.

Wie hier klar und deutlich erkennbar ist, sind die Nachteile nicht so enorm. Eine sorgfältige Planung durch einen spezialisierten Fachbetrieb ist durchaus vor der Anschaffung empfehlenswert.