Photovoltaikmodule

So funktionieren Photovoltaikmodule

Fotovoltaikmodule bestehen aus mehreren Fotovoltaikzellen, die aus Halbleitermaterialien, meist kristallinem Silizium, hergestellt sind. In dieser Zelle findet bei einfallendem Sonnenlicht eine photovoltaische Reaktion statt. Man kann sich das so vorstellen, dass die energiereichen Photonen des Sonnenlichts Elektronen aus den Atomen des Halbleitermaterials herausschlagen und lose geladene Teilchen bilden. Einfach ausgedrückt, können Photovoltaikzellen Sonnenlicht absorbieren und durch die Wechselwirkung von Photonen mit der Struktur des Materials einen elektrischen Strom erzeugen.

Die drei Haupttypen von Fotovoltaikmodulen

Zu den wichtigsten Arten von Photovoltaikmodulen auf unserem Markt gehören monokristalline, polykristalline und amorphe Dünnschichtmodule. Monokristalline Photovoltaikmodule gehören zu den am häufigsten verwendeten und effizientesten, da ihr Wirkungsgrad bis zu 23 % beträgt; die beiden anderen Typen haben einen geringeren Wirkungsgrad: polykristalline Module liegen bei 20 % und amorphe bei etwa 12 %.

In unserem Angebot finden Sie das Folgende:

• Monokristalline Zellen

Monokristalline Solarzellen sind leicht an ihrer schwarzen Farbe und den geschnittenen Kanten zu erkennen. Sie bestehen aus sehr reinem Silizium, was sie zu einem sehr effizienten Material macht, wenn es darum geht, Licht in Energie umzuwandeln. Sie sind auch die platzsparendste Form der Silizium-Solarzelle - selbst auf kleinem Raum kann man eine große Menge Energie gewinnen. Sie funktionieren besser bei geringer Sonneneinstrahlung, so dass sie die ideale Wahl sind, wenn Sie sie in Gebieten mit geringer Sonneneinstrahlung einsetzen möchten. Außerdem sind sie bei allen Wetterbedingungen sehr effizient. Monokristalline Zellen gehören zu den Zellen mit der längsten Lebensdauer, die bei etwa einem halben Jahrhundert liegt.

• N-Typ Monokristallin

Zur besseren Erläuterung des N-Type-Panels werden wir einen Vergleich anstellen. Es gibt also verschiedene Arten von Paneelen; wir können zwischen P- und N-Paneelen unterscheiden. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Photovoltaikmodulen besteht in der Anzahl der Elektronen, die sie enthalten. Beide bestehen aus Siliziumscheiben, aber in beiden Fällen (P und N) werden sie mit anderen Chemikalien vermischt. Bei der P-Typ-Zelle ist dies Bor, bei der N-Typ-Zelle ist es Phosphor. Bor hat ein Elektron weniger als Silizium, so dass es eine positiv geladene Zelle ist. Bei Phosphor ist es umgekehrt: Er hat ein Elektron mehr als Silizium, und die N-Zelle ist daher negativ geladen. N-Typ-Solarpaneele sind eine Alternative, die sich immer größerer Beliebtheit erfreut. P-Paneele sind seit Jahren die Norm, aber es gibt eine Reaktion zwischen Bor und Sauerstoff, die die Leistung manchmal um bis zu 10 % verringert. Mit Phosphor dotierte Paneele des Typs N sind gegen diese Reaktion immun, und die Leistung wird nicht beeinträchtigt, so dass wir von einer längeren Lebensdauer und einem höheren Wirkungsgrad sprechen können.

• TOPCon

TOPCon oder Tunnel-Oxid passivierter Kontakt. Die TOPCon-Technologie gehört zu den Zellen des Typs N. Bei der Herstellung einer TOPCon-Zelle wird auf der Rückseite, zwischen dem Metallkontakt und der Solarzelle, eine Schicht aus isolierendem Material (eine "Tunnel"-Oxidschicht) angebracht. Diese Schicht ermöglicht einen besseren Elektronentransport und eine bessere Elektronensammlung, was auch die Effizienz der Zelle erhöht. TOPCon-Paneele erbringen daher auch bei schlechten Lichtverhältnissen eine bessere Leistung. Sie sind daher die ideale Wahl für den Einsatz in Gebieten mit geringerer Sonneneinstrahlung oder schattigeren Standorten.

Zum Typ N gehören auch die Technologien PERT, TOPCon, HJT und IBC.

• HJT (heterozellulär)

Heterojunction-Zellen wurden für einen noch höheren Wirkungsgrad entwickelt, um noch mehr Energie aus der gleichen Lichtmenge zu gewinnen. Sie vereinen also zwei Technologien in einer Zelle: kristallines Silizium und amorphes Dünnschichtsilizium. Diese Schichten bilden eine dünne Schicht auf der kristallinen Siliziumzelle. Die Kombination dieser Technologien ermöglicht es, noch mehr Energie zu gewinnen, als dies mit der einen oder anderen Technologie allein möglich wäre.

Leistung von Photovoltaikmodulen

Die Leistung eines Solarmoduls wird in Watt gemessen. Die meisten Photovoltaikmodule haben heute eine Leistung zwischen 380 und 660 Watt pro Stunde. Die Energiemenge, die ein Paneel erzeugen kann, hängt von seiner Produktion und verschiedenen anderen Faktoren und Bedingungen ab.

Was den Wirkungsgrad von Solarmodulen beeinflusst

Unter realen Bedingungen, d. h. außerhalb von Labors, hängt die Effizienz der Paneele von mehreren externen Faktoren ab. Örtliche Gegebenheiten können den Wirkungsgrad der Paneele und die Gesamtleistung des Systems verringern. Zu den wichtigsten Faktoren, die den Wirkungsgrad und die Leistung von PV-Paneelen beeinflussen, gehören:

• Sonneneinstrahlung (W/m2)
• Schattierung
• Panelausrichtung
• Temperatur
• Position (Breitengrad)
• Saison
• Staub und Schmutz
• Die Richtung, in die das Bedienfeld gerichtet ist
• Dachwinkel

Wie viel Strom brauchen Sie?

Auf diese Frage gibt es keine eindeutige Antwort, da sie von Ihrem durchschnittlichen Stromverbrauch und dem Ausmaß abhängt, in dem Sie Ihr Haus mit den Modulen versorgen möchten.

Für Personen mit geringem Stromverbrauch, die die Paneele hauptsächlich zur Ergänzung ihres Verbrauchs nutzen wollen, sollten Paneele mit einer geringeren Wattleistung (mindestens 380 W) ausreichen. Für Haushalte mit hohem Verbrauch oder solche, die sich ausschließlich auf Solarenergie verlassen wollen, ist es besser, Paneele mit einer Leistung von etwa 445 W zu wählen. Die richtige Leistungsabgabe ist ein wesentlicher Parameter bei der Auswahl eines Photovoltaikmoduls.

Sie können ihn auf der Grundlage des jährlichen Stromverbrauchs Ihres Hauses ermitteln.

Investitionsrendite oder wirtschaftlicher Nutzen der Solarenergie

Neben der Nachhaltigkeit und der Sauberkeit der Energie, die wir dank der Photovoltaikanlagen aus der Sonne gewinnen, ist einer der Hauptgründe, warum sich die Menschen für diese Art von Energie entscheiden, der wirtschaftliche Nutzen. Die Anfangsinvestitionen in Solarmodule können höher sein, daher ist es wichtig, effiziente, maßgeschneiderte Lösungen zu wählen und die Rentabilität Ihrer Investition zu überwachen. Weitere Informationen über die Wirtschaftlichkeit der Solarenergie finden Sie in unserem Blog.