Solaranlagen

Bestandteile einer Photovoltaikanlage

Solarmodule

Solarmodule zählen zu den wichtigsten Bestandteilen einer Photovoltaikanlage – mithilfe einzelner Solarzellen erzeugen sie durch die Umwandlung von Sonnenenergie elektrischen Strom. Erfahren Sie hier bei Käuferportal mehr über Aufbau, Funktionsweise und verschiedene Modelltypen von Solarmodulen. Auch wenn Sie einen passenden Anbieter für Ihre neue Photovoltaikanlage suchen, sind Sie hier richtig.

Wie ist ein Solarmodul aufgebaut?

Ein Solarmodul – auch Photovoltaikmodul oder Solarpanel genannt – ist ein Verbund mehrerer Solarzellen. Jede dieser Zellen kann als kleine Batterie betrachtet werden, die aus Sonnenstrahlung Strom produziert. Um eine einfache Montage und eine hohe Stromausbeute zu gewährleisten, werden je nach Modell 32 bis 60 Solarzellen miteinander verlötet und so zu einem Modul zusammengefasst. Ein einzelnes Modul hat eine Standardlänge von 120 bis 160 Zentimetern, eine Breite von 60 bis 80 Zentimetern und ein Gewicht von 15 bis 20 Kilogramm.

Aufbau eines Solarmoduls
Aufbau eines Solarmoduls
© Käuferportal

Das Kernstück eines Moduls bildet der Verbund aus Solarzellen. Diese bestehen aus einem spröden und zerbrechlichen Material. Um Schäden zu vermeiden, werden die Solarzellen auf ihren Vorder- und Rückseiten mit Einscheiben-Sicherheitsglas bedeckt. Zwischen Glas und Solarzellen werden Verbundfolien eingefügt und im Anschluss alle Schichten laminiert. So entsteht eine robuste Schutzschicht, in die die Solarzellen fest eingebettet sind. Zum Schluss erfolgt die Einfassung der Konstruktion aus Solarzellen, laminierten Folien und Glasscheiben in Aluminiumrahmen. Auf diese Weise können die fertigen Module einfacher transportiert und montiert werden.


Typen von Solarmodulen

Üblich ist eine Klassifizierung anhand des Typs der verwendeten Solarzellen in Verbindung mit der Dicke des Moduls. Die verschiedenen Typen weisen Unterschiede in Farbe, Materialeigenschaften und Wirkungsgraden auf. Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel von der Sonnenenergie tatsächlich in nutzbare Energie umgewandelt wird. 

Solarmodul aus 32 Solarzellen
Solarmodul aus 32 Solarzellen
© Käuferportal

Kristalline Module, auch Dickschichtmodule genannt, sind am häufigsten verbreitet:

  • Monokristalline Zellen: dunkelblau bis schwarz, keine Kristallstruktur zu erkennen. Diese Zellen erreichen die höchsten Wirkungsgrade, sind jedoch in der Herstellung die teuersten. Wirkungsgrad rund 16–18 %
  • Polykristalline Zellen: blau mit deutlich zu erkennender Kristallstruktur. Wirkungsgrad rund 12–16 %

Bei Dünnschichtmodulen wird eine Trägersubstanz mit einer dünnen Schicht Silizium bedampft. So entstehen amorphe Solarzellen. Neben Glas als Trägerschicht kommen auch Kunststoffe infrage, sodass sich mit diesem Verfahren flexible Solarmodule herstellen lassen. Dünnschichtmodule finden unter anderem in Kleingeräten Anwendung.

  • Amorphe Siliziumzellen: einheitlich dunkelbraun bis violett, ohne Kristallstruktur. Mit rund 6–8 % der geringste Wirkungsgrad, gleichzeitig sehr günstig
  • Cadmium-Telluridzellen: dunkle Farbe, preiswerter als Silizium. Wirkungsgrad rund 5–12 %

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Wirkungsweise eines Solarmoduls

Wirkungsweise eines Solarmoduls
Funktionsweise von Solarmodulen © Käuferportal

Solarzellen wandeln Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie um. Doch wie funktioniert das eigentlich?

Aus Quarzsand entsteht durch Erhitzung und chemische Reinigung Silizium, das im nächsten Schritt in sehr dünne Scheiben geschnitten wird. Um die Leitfähigkeit des reinen Siliziums zu verbessern, werden ihm Fremdatome – Phosphor und Bor – zugesetzt. Die durch die Fremdatome verunreinigte Siliziumscheibe besteht nun aus zwei Schichten: Die obenliegende Phosphor-Silizium-Schicht ist negativ geladen, die untere Bor-Silizium-Schicht stellt den Pluspol dar. Trifft nun energiereiches Sonnenlicht auf die Bor-Silizium-Schicht, setzt es Elektronen in Bewegung und befördert diese von der unteren in die obere Schicht. Von dort können die Elektronen aber nicht mehr zurück. Zwischen den beiden Schichten entsteht ein elektrisches Feld. Schließt man nun ein leitfähiges Kabel an die beiden Schichten an, fließen die Elektronen in Form von elektrischem Strom durch dieses Kabel.

  Info

Die direkte Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie basiert übrigens auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt. Der Begriff leitet sich ab vom griechischen Wort „Photos“ für Licht und „Volt“, der Einheit für elektrische Spannung.

Solarmodule kaufen

Art, Ausrichtung und Material der Solarmodule sollten stets auf die individuellen Standortbedingungen der Photovoltaikanlage angepasst sein.  Eine Beratung durch einen Fachmann ist hier absolut empfehlenswert - auch in Bezug auf den Kauf anderer Bestandteile wie Wechselrichter und Montagesystem. Nur so erhalten Sie eine effiziente und produktionsstarke Photovoltaikanlage.

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