Auf dem Markt gibt es eine riesige Auswahl an Herstellern und Modellen von Photovoltaikmodulen, was die Wahl der richtigen Lösung zu einer Herausforderung machen kann. Die Suche nach dem perfekten Photovoltaikmodul, das alle Anforderungen erfüllt, kann Zeit und sorgfältige Überlegungen erfordern.
Worauf sollten Sie bei der Auswahl von Solarmodulen achten?
Beim Kauf von Solarmodulen gibt es mehrere wichtige Faktoren zu beachten.
- Zunächst ist es wichtig, die Effizienz der Module zu prüfen, d.h. wie viel Energie sie unter realen Bedingungen erzeugen können.
- Außerdem ist es wichtig, auf die Haltbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Witterungseinflüssen wie Wind, Hagel oder Schnee zu achten.
- Es ist sehr wichtig, die vom Hersteller angebotene Garantie und etwaige Qualitätszertifikate zu prüfen.
- Es lohnt sich auch, die Preise verschiedener Solarmodule zu vergleichen und einen Fachmann zu konsultieren, um die beste Lösung für Ihre speziellen Bedürfnisse und Installationsbedingungen auszuwählen.
Produktgarantie.
Die Produktgarantie deckt physische Material- und Verarbeitungsfehler des Photovoltaikmoduls ab, die während eines bestimmten Zeitraums auftreten können. Ihre Länge hängt vom Hersteller und dem Produkt ab und liegt zwischen 12 und 40 Jahren. Die Produktgarantie ist ein Indikator für die Zuverlässigkeit und Qualität des Solarmoduls. Ein Photovoltaikmodul mit einer längeren Produktgarantie zeigt auch, dass der Hersteller Vertrauen in die Haltbarkeit und Stärke seines Produkts hat.
Die Produktgarantie ist wichtiger als die Leistungsgarantie, denn sie deckt den gesamten physischen Zustand des Moduls und seine Funktionalität ab. Ein Solarmodul, das aufgrund von Material- oder Verarbeitungsfehlern ausfällt, ist unabhängig von der Leistungsgarantie wertlos, da es keinen Strom erzeugt.
Leistungsgarantie.
Eine Leistungsgarantie gewährleistet, dass das Solarmodul für einen bestimmten Zeitraum eine bestimmte Leistung erbringt. Es ist möglich, Ansprüche geltend zu machen, wenn die tatsächliche Leistung des Paneels geringer ist als die garantierte Leistung. Die meisten Hersteller von Solarmodulen bieten eine Leistungsgarantie von mindestens 25 Jahren, einige Unternehmen bieten jedoch längere Garantien von bis zu 30 oder 40 Jahren.
Die Höhe der garantierten Leistung wird als Prozentsatz angegeben und beträgt nach 25 Jahren durchschnittlich 85% der Nennleistung. In der Regel wird ein jährlicher Leistungsabfall, die so genannte Degradation, von 0,5 % angenommen. In der Praxis werden oft bessere Ergebnisse erzielt, mit einem jährlichen Effizienzverlust von nur 0,15%.
Sie sollten jedoch bedenken, dass die Leistungsgarantie nicht den vollständigen Ausfall des Solarmoduls abdeckt. Betrachten Sie die Leistungsgarantie daher immer in Zusammenarbeit mit der Produktgarantie.
TIER 1.
Tier 1 für Photovoltaikmodule ist eine Rangliste von Herstellern von Photovoltaikmodulen, die bestimmte finanzielle und qualitative Kriterien erfüllen. Die Unternehmen auf der Tier 1-Liste sind als seriös anerkannt und bieten qualitativ hochwertige Produkte mit einer langen Lebensdauer, die oft 25 Jahre übersteigt. Das Tier 1-Ranking wird u.a. von Bloomberg New Energy Finance erstellt und hilft dabei, vertrauenswürdige Hersteller auf dem Photovoltaikmarkt zu identifizieren. Die Produktion von Photovoltaikmodulen durch Tier 1-Unternehmen gilt als Garantie für Zuverlässigkeit und hohe Produktqualität, so dass es sich lohnt, eine Investition in solche Module in Betracht zu ziehen.
Leistungstoleranz.
Die Leistungstoleranz von Solarmodulen definiert die mögliche Abweichung der tatsächlichen Modulleistung von der vom Hersteller angegebenen Nennleistung. Die Werte werden in Prozenten oder Watt angegeben.
Beispiel:
Ein Solarmodul hat eine Ausgangsleistung von 300 Wp. Seine Leistungstoleranz beträgt +5/-5%. Das bedeutet, dass seine Leistung um 5% nach oben oder unten von der Nennleistung abweichen kann. Das bedeutet, dass eine Leistung zwischen 285 und 315 Wp für dieses Modul möglich ist.
Die Leistungstoleranz sagt Ihnen, wie sehr Sie sich auf die Leistungsangaben im Datenblatt des Herstellers verlassen können. Ein guter Photovoltaik-Installateur sollte dies bei der Planung einer Solaranlage berücksichtigen.
Wirkungsgrad und Leistung von Solarmodulen für maximale Leistung.
Der Wirkungsgrad der Solarzellen spielt bei einem Solarmodul eine wichtige Rolle. Die besten Photovoltaikmodule erreichen Wirkungsgrade im Bereich von 21 bis 22,9 %. Ein gutes Ergebnis liegt zwischen 19,5 und 20,5%.
Es ist wichtig, zwischen Wirkungsgrad und Nennleistung zu unterscheiden. Die Nennleistung hängt nicht nur vom Wirkungsgrad ab, sondern vor allem von der Größe des Solarmoduls. Je größer das PV-Modul ist, desto höher ist die Ausgangsleistung. Folglich gibt es große PV-Module mit hoher Leistung bei geringerem Wirkungsgrad. In diesem Fall bedeutet größer nicht immer besser, insbesondere wenn das Gewicht zunimmt.
Dies gilt für viele Module über 360 Wp. Größer bedeutet in diesem Fall nicht immer besser.
Solarmodule mit einem Wirkungsgrad von bis zu 20% sind tendenziell billiger, während PV-Module mit einem Wirkungsgrad von über 21,5% deutlich teurer sein können.
Anstelle einiger weniger billiger PV-Module können Sie auch eine größere Anzahl mit niedrigeren Wirkungsgraden kaufen – das Ergebnis ist dasselbe und die Kosten sind oft niedriger. Die einzige Einschränkung ist die verfügbare Dachfläche.
N-Typ vs. P-Typ Solarmodule.
N-Typ-Paneele werden aufgrund ihrer höheren Effizienz und besseren Leistung im Vergleich zu P-Typ-Paneele immer beliebter. Sie sind besonders für Anwendungen geeignet, bei denen Effizienz und Qualität Vorrang vor den Anschaffungskosten haben. P-Module hingegen haben sich aufgrund ihrer Kosteneffizienz durchgesetzt, aber der Kostenunterschied zwischen den beiden Typen wird immer geringer.
Monokristallin versus polykristallin.
Diese beiden Arten von Solarmodulen unterscheiden sich in ihren Herstellungsverfahren und ihrer Effizienz. Monokristalline Paneele werden aus einkristallinem Silizium hergestellt und bieten einen höheren Wirkungsgrad und ein schlankeres Aussehen, während polykristalline Paneele aus mehreren Siliziumfragmenten hergestellt werden und eine kostengünstigere Option darstellen.
Phasenwechselmaterialien (PCMs – Phase Change Materials) für verbesserte Photovoltaikmodule.
Der Einsatz von PCMs hat die Effizienz von Photovoltaik-Paneelen (PV) erfolgreich verbessert. Nano-PCMs haben sich als besonders effektiv bei der Kühlung von PV-Paneelen erwiesen und deren Gesamtwirkungsgrad verbessert.
PERC-Technologie.
PERC-Module haben eine zusätzliche Schicht auf der Rückseite der Solarzellen. Diese Schicht hat zwei Hauptfunktionen: Sie reflektiert Photonen zurück in die Zelle und reduziert die Rekombination von Elektronen. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Solarzellen erhöht.
Allerdings ist die Verschlechterung der PERC-Module deutlicher spürbar, was zu einem schnelleren Verlust der Effizienz führt. Außerdem sind sie aufgrund der komplexeren Herstellungsprozesse teurer als Solarwafer ohne PERC-Technologie.
PERC-Module sind aufgrund ihrer höheren Energieausbeute pro Quadratmeter ideal für Aufdachanlagen. Sie sind auch optimal für Ost-West-PV-Anlagen, da sie hauptsächlich das Morgen- und Abendlicht nutzen.
Shingled-Technologie.
Die Shingled-Technologie bei der Herstellung von PV-Modulen ist ein innovativer Ansatz, bei dem dünne Siliziumplatten überlappend verlegt werden, ähnlich wie bei Dachziegeln. Durch diese Technologie wird der Abstand zwischen den Zellen verringert, wodurch die Leistungsdichte pro Flächeneinheit des Moduls erhöht wird. Shingled-Photovoltaikmodule sind hochmodern und effizient und ermöglichen höhere Wirkungsgrade im Vergleich zu herkömmlichen Photovoltaikmodulen. Mit dieser Technologie wird eine höhere Leistungsdichte bei niedrigeren oder ähnlichen Produktionskosten erreicht, was zu Platz- und Kosteneinsparungen für Investoren beiträgt. Darüber hinaus ermöglicht die Shingled-Technologie eine bessere Raumausnutzung durch eine dichtere Verteilung der Photovoltaikzellen, ohne dass technologische Lücken zwischen ihnen erforderlich sind.
HJT-Technologie.
HJT steht für die Heterojunction-Technologie (Heterojunction Technology) bei Photovoltaikmodulen. Es handelt sich um eine Kombination aus monokristallinem Silizium und einer amorphen, dünnen Siliziumschicht, die eine hohe Lichtabsorption und eine effiziente Stromerzeugung ermöglicht.
- HJT-Module haben im Vergleich zu herkömmlichen PERC-Modulen einen höheren Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung, was zu einer besseren Nutzung der Sonnenenergie führt.
- Beidseitiger Betrieb (Bifazialität): Photovoltaikmodule, die auf der HJT-Technologie basieren, sind für den bifacialen Betrieb ausgelegt, d.h. sie können Licht sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite des Moduls effektiv absorbieren, was ihre Effizienz erhöht.
- Höhere Lebensdauer: HJT-Module sind doppelt verglast, wodurch sie widerstandsfähiger gegen Beschädigungen sind und eine längere Lebensdauer haben, die auf mehr als 30 Jahre geschätzt wird.
- Geringeres Fehlerrisiko: Aufgrund des HJT-basierten Designs weisen diese Paneele im Vergleich zu PERC-Modulen eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit auf.
- Stabile Leistungssteigerung: Die HJT-Technologie bietet stabile Effizienzgewinne mit dem stabilsten Leistungstemperaturkoeffizienten von -0,24% und einer ausgezeichneten Resistenz gegen PID (Potential Induced Degradation).
- Hoher Wirkungsgrad: HJT-Solarzellen erreichen PV-Modulwirkungsgrade von mehr als 21,5% und gehören damit zu den effizientesten PV-Modulen.
Dank dieser Vorteile wird die HJT-Technologie bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen immer beliebter und bietet eine effizientere und langlebigere Lösung für die Erzeugung von Solarstrom.
Glasmodule (Glas-Glas) versus Glas-Folien-Module.
Glasmodule bestehen aus zwei Glasplatten mit Solarzellen dazwischen. Bei Folienmodulen hingegen wird auf der Vorderseite eine Glasplatte und auf der Rückseite eine undurchsichtige Folie verwendet.
Für Glasmodule sprechen ihre Langlebigkeit und die längeren Herstellergarantien. Allerdings sind Solarmodule aus Glas schwerer und weniger bequem zu installieren. Darüber hinaus sind sie auch teurer als Folienmodule.
Die Wahl zwischen Glas- und Folienmodulen hängt von den individuellen Vorlieben ab. Wenn Sie mehr Sicherheit wünschen und bereit sind, mehr Geld zu investieren, dann ist es sinnvoll, sich für PV-Module aus Glas zu entscheiden. Ansonsten sind auch Folienmodule eine gute Option.
Bifaciale Photovoltaik-Module (doppelseitig).
Bifaciale PV-Module können das Sonnenlicht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite absorbieren. Das macht sie effizienter als einseitige Photovoltaikmodule. Allerdings kann die Rückseite nur das vom Boden, dem Dach oder einer anderen Oberfläche reflektierte Licht einfangen. Wenn die Montage auf dem Dach nicht möglich ist, ist es besser, auf die zusätzlichen Kosten zu verzichten. Doppelseitige Module hingegen sind eine gute Alternative für Flachdächer oder Installationen auf Freiflächen.
Vollständig schwarzes Modul.
Vollschwarze Module sind Photovoltaik-Module, bei denen sowohl die Zellen als auch der Rahmen und die Rückseite des Moduls schwarz sind. Sie bieten ein ästhetisch ansprechenderes Erscheinungsbild, insbesondere auf dunklen Dachflächen. Vollschwarze Module sind jedoch empfindlicher gegenüber hohen Temperaturen, was bedeutet, dass ihr Wirkungsgrad in der Regel etwas niedriger ist als der von normalen Solarmodulen. Ein weiterer Nachteil ist der höhere Preis – Schönheit hat ihren Preis.
Farbe des Rahmens.
Ja, die Farbe des Rahmens von Photovoltaikmodulen ist aus ästhetischer Sicht wichtig. Photovoltaikmodule können auf den Dächern von Gebäuden montiert werden und ihr Aussehen und ihre Farbe können die Ästhetik des gesamten Gebäudes beeinflussen. Zu den verfügbaren Farben für die Rahmen von PV-Modulen gehören Silber, Schwarz und andere Farben, je nach Hersteller und Kundenpräferenz.
Halbzellen versus Vollzellen.
Vollzellenmodule bestehen in der Regel aus 60 oder 72 in Reihe geschalteten Solarzellen, während Halbzellenmodule aus 120 oder 144 Zellen bestehen, die in der Hälfte geteilt sind. Der Wirkungsgrad der Halbzellen ist etwa 3% höher. Dies ist darauf zurückzuführen, dass durch die Teilung der Zellen der Strom pro Zelle geringer ist. Selbst im Halbschatten können Halbzellenmodule bis zu 50% Strom liefern.
Aufgrund ihrer Vorteile entscheiden sich die meisten Hersteller für Halbzellenmodule, so dass Sie diese getrost verwenden können.
Größe und Effizienz von Photovoltaikmodulen.
Typische 400 Wp-Paneele messen 1.722 x 1.134 mm und bedecken eine Fläche von 1,95 m². Im Gegensatz dazu haben 500 Wp-Paneele Standardabmessungen von 2.278 x 1.134 mm, was einer Fläche von 2,58 m² entspricht.
Die Ergebnisse unserer Analyse der 72 aktuellen Solarmodule zeigen, dass es in der Photovoltaik-Industrie keine einheitlichen Standards gibt. Jeder Hersteller von Photovoltaikmodulen entscheidet selbst über die Größe seiner Solarmodule.
Die Größe der Solarmodule ist entscheidend für den Ertrag der Solarenergie. Es gilt die einfache Faustregel: Je größer das Photovoltaik-Panel, desto höher sein Wirkungsgrad.
Große Solarmodule sind auch schwerer und sperriger bei der Installation. Beachten Sie auch die Richtlinien des Deutschen Instituts für Bautechnik. Nach deren Empfehlungen sollten Photovoltaikmodule, die größer als zwei Quadratmeter sind, nicht auf Dächern mit einer Neigung von bis zu 75 Grad installiert werden. Dies gilt für praktisch alle Einfamilienhäuser in Deutschland.
Leistung von Photovoltaikmodulen.
Ein modernes Photovoltaikmodul hat eine Leistung zwischen 350 und 670 Wp. Die Hersteller übertreffen sich gegenseitig in der Größe und Leistung von Photovoltaikmodulen. Die Leistung hängt von der Intensität der Sonneneinstrahlung ab. In Polen werden durchschnittlich 1.000 Kilowattstunden pro 1.000 Watt Solarstrom erreicht.
PVEL-Test.
PVEL (PV Evolution Labs) ist eine Organisation, die sich auf die Bewertung der Zuverlässigkeit von Photovoltaik-Modulen spezialisiert hat. Sie führt unabhängige Tests und Vergleiche durch, um die Qualität und Haltbarkeit von Photovoltaik-Modulen zu bewerten.
Es arbeitet mit einer Vielzahl von Herstellern zusammen und führt umfassende Labortests, externe Tests und Datenanalysen durch, um wichtige Leistungsindikatoren und Risikofaktoren zu ermitteln. Hersteller von Photovoltaikmodulen, die gut abschneiden, erhalten die Auszeichnung Top Performer für ein bestimmtes Testjahr. Die Hersteller selbst haben keinen Einfluss darauf, ob ihre Module von PVEL getestet werden. Die PVEL-Ergebnisse sind jedoch ein guter zusätzlicher Indikator für die Bewertung der Zuverlässigkeit von Photovoltaikmodulen.
Mechanische Festigkeit.
Mechanische Robustheit beschreibt die Fähigkeit eines Photovoltaikmoduls, verschiedenen Wetterbedingungen standzuhalten, ohne an Leistung oder Struktur zu verlieren. Ein robustes Modul verringert das Ausfallrisiko, schützt vor potenziellen Sicherheitsrisiken durch Beschädigungen und gewährleistet eine gleichbleibende Energieproduktion während seiner gesamten Lebensdauer.
Die mechanische Festigkeit besteht in der Regel aus zwei Werten, zum Beispiel: 5400 Pa / 2400 Pa.
Die erste Zahl gibt die zulässige Belastung auf der Vorderseite des Moduls in Pascal (Pa) an, während der zweite Wert die Zugkraft auf der Rückseite des Solarmoduls angibt. Die mechanische Belastung auf der Vorderseite ist auf Regen, Hagel, Schnee und andere externe Faktoren zurückzuführen, während die Belastung auf der Rückseite mit der Windkraft zusammenhängt.
Ein Wert von 5400 / 2400 ist für die meisten Photovoltaikanlagen ausreichend.
Die mechanische Festigkeit bezieht sich auf die Widerstandsfähigkeit des gesamten Solarmoduls und sagt wenig darüber aus, wie gut es gegen Mikrorisse geschützt ist.
Feuerbeständigkeit.
Die Brandklassifizierung von Photovoltaikmodulen bestimmt ihre Widerstandsfähigkeit gegen Feuer. In einigen Fällen ist je nach Art des Gebäudes eine bestimmte Feuerwiderstandsklasse erforderlich. Zum Beispiel können Gebäude mit der Feuerwiderstandsklasse A oder B und Gebäude der Klassen ZL III, ZL IV und ZL V mit bewohnbaren Dachböden für Wohn- oder Büronutzung eine bestimmte Feuerwiderstandsklasse für Photovoltaikmodule erfordern.
Ein zertifiziertes Photovoltaikmodul der Klasse A ist ein Modul, das den Brandtest der Klasse A erfolgreich bestanden hat und die Normen UL790 oder IEC 61730-2 erfüllt. Photovoltaikmodule der Klasse A weisen eine hohe Feuerbeständigkeit auf und gewährleisten so die Sicherheit im Falle eines unerwarteten Brandes.
STC / NOCT Leistungsvergleich.
Um die Leistung von Photovoltaikmodulen zu vergleichen, wurden Standardtestbedingungen (STC, Standard Test Conditions) eingeführt. Bei den STC wird die Leistung bei einer Sonneneinstrahlung von 1 000 Watt, einer Zelltemperatur von 25 °C und einer Luftmasse von 1,5 gemessen.
Bei diesen Bedingungen handelt es sich jedoch um Laborbedingungen. In der Praxis ist die erzielte Leistung meist etwas geringer. Um herauszufinden, wie gut ein Photovoltaikmodul funktioniert und um einen realistischen Vergleich anzustellen, wurden auch NOCT-Bedingungen eingeführt.
NOCT steht für Nominal Operating Cell Temperature (Nennbetriebstemperatur der Zellen). Das ist die Temperatur der Zellen im Normalbetrieb, die bei 45 °C liegt. Weitere NOCT-Bedingungen sind:
Temperatur eines mitteleuropäischen Frühlingstages: 20°;
Sonneneinstrahlung an einem Sommertag im Süden: 800 W/m²;
Eine geringe Windgeschwindigkeit von 1 m/s.
Normalerweise geben alle Hersteller in ihren Datenblättern NOCT-Werte an.
Zusammenfassung der STC- und NOCT-Bedingungen:
Standard-Testbedingungen (STC): 1.000 Watt Sonnenschein, 25 °C Zelltemperatur
Normale Betriebstemperatur der Zelle (NOCT): 800 Watt Sonneneinstrahlung, 45 °C Zelltemperatur
Wenn Sie nun das Verhältnis von NOCT zu STC analysieren, können Sie sich ein Bild von der tatsächlichen Leistung eines Solarmoduls an einem sonnigen Tag machen. Hierfür wird die folgende Formel verwendet:
((STC [Wp] – NOCT [Wp]) / STC [Wp]) * 100Je niedriger der Prozentsatz, desto besser. Ein guter Wert ist 25%.
Hier ist ein Beispiel:
Ein Photovoltaikmodul erreicht 450 W unter STC-Bedingungen und 365 W unter NOCT-Bedingungen.
Der Unterschied zwischen der Leistung unter STC- und NOCT-Bedingungen beträgt 19,51%.
Wenn Sie noch Fragen oder Zweifel haben, welches Photovoltaikmodul Sie verwenden sollen, lohnt es sich, die Preise verschiedener Solarmodule zu vergleichen und einen Fachmann zu konsultieren, um die beste Lösung für Ihre speziellen Bedürfnisse und Installationsbedingungen zu finden.