Solarzellen

Eine Solarzellen oder Photovoltaikzelle ist ein elektronisches Gerät, das die Energie des Lichts durch den Photovoltaikeffekt direkt in Elektrizität umwandelt. Es handelt sich um eine Form einer Fotozelle, die ihre elektrischen Eigenschaften wie Strom, Spannung oder Widerstand ändert, wenn sie Licht ausgesetzt wird. Diese einzelnen Solarzellengeräte bilden oft die elektrischen Bausteine von Photovoltaikmodulen, die umgangssprachlich als Solarmodule bezeichnet werden. Eine übliche Siliziumsolarzelle mit einer einzigen Verbindungsstelle kann eine maximale Leerlaufspannung von etwa 0,5 bis 0,6 Volt erzeugen.

Photovoltaikzellen werden als Photovoltaik bezeichnet, unabhängig davon, ob die Lichtquelle Sonnenlicht oder künstliches Licht ist. Sie dienen nicht nur zur Energieerzeugung, sondern können auch als Fotodetektoren, beispielsweise Infrarotdetektoren, verwendet werden, um Licht oder andere elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich zu erkennen oder die Lichtintensität zu messen.

Der Betrieb einer Photovoltaikzelle erfordert drei grundlegende Eigenschaften:

Die Absorption von Licht, die Exzitonen (gebundene Elektron-Loch-Paare), ungebundene Elektron-Loch-Paare (über Exzitonen) oder Plasmonen erzeugt.

Die Trennung von Ladungsträgern unterschiedlichen Typs.

Die separate Entnahme dieser Träger in einen externen Stromkreislauf.

Im Gegensatz dazu erzeugt ein Solarthermiekollektor Wärme, indem er Sonnenlicht absorbiert, um entweder direkt zu heizen oder indirekt Strom zu erzeugen. Eine “photoelektrolytische Zelle” kann sich entweder auf eine Art von photovoltaischer Zelle beziehen, wie sie von Edmond Becquerel entwickelt wurde und moderne farbstoffsensibilisierte Solarzellen, oder auf ein Gerät, das Wasser durch Sonneneinstrahlung direkt in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet.

Photovoltaikzellen und Solarkollektoren sind die beiden Hauptmethoden zur Erzeugung von Solarstrom.

Was sind die Top 5 Solarzellen?

Unter allen oben genannten Herstellern zeichnen sich zwei Panel-Modelle durch herausragende Leistung und Gesamtwert aus. Hierzu gehören die Maxeon 6 Panels von SunPower und das Q.PEAK DUO BLK ML-G10+ von Q Cells. Beide bieten eine überdurchschnittliche Produktion und Einsparungen, ohne Kompromisse bei der Gesamtqualität einzugehen.

Die nachfolgende Tabelle bietet einen kurzen Überblick über diese beiden Panel-Optionen und wie sie im Vergleich zueinander abschneiden:

Zellen mit hoher Dichte

Die Effizienz der Module weiter zu steigern und die Leistung zu erhöhen, haben Hersteller wie Trina Solar Techniken eingeführt, um den vertikalen Zellzwischenraum zwischen den Zellen zu beseitigen. Durch Entfernen der üblichen vertikalen Lücken von 2 bis 3 mm und das Zusammenpressen der Zellen steht eine größere Oberfläche des Panels zur Verfügung, um Sonnenlicht zu absorbieren und Strom zu erzeugen. Hersteller haben verschiedene Methoden entwickelt, um den Spalt zu minimieren oder zu beseitigen. Die gängigste Methode besteht darin, den Zellabstand einfach von etwa 2,0 mm auf 0,5 mm zu reduzieren.

Der Grund für diese Lücke lag darin, dass herkömmliche, breitere Sammelschienen eine Dicke von mehr als 2,0 mm erforderten, um die Vorder- und Rückseite jeder Zelle zu umschließen und miteinander zu verbinden. Durch den Übergang zur Verwendung von deutlich schmaleren Drahtsammelschienen konnte der Abstand jedoch erheblich verringert werden. Ein weiterer Hersteller, der erfolgreich den Abstand zwischen den Zellen auf 0,6 mm reduziert hat, ist LONGi Solar. Sie verwenden eine Methode, die sie als “intelligente Lötmethode” beschreiben und integrierte segmentierte Bänder verwenden. Diese innovative Technologie verwendet ein einzigartiges dreieckiges Sammelschienendesign auf der Vorderseite der Zelle mit einem sehr dünnen, flachen Abschnitt, der sich biegt und sich hinter der Zelle erstreckt, um die Verbindung herzustellen.

Solarmodultypen nach Kosten:

Höchste Kosten: Monokristalline Module:-

Monokristalline Solarmodule gehören aufgrund ihres Herstellungsprozesses und ihrer höheren Leistungsfähigkeit zu den teuersten Varianten unter den drei Arten von Solarmodulen.

Allerdings hat sich aufgrund der Fortschritte in den Herstellungsprozessen und der Solarmodultechnologie der Preisunterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Modulen erheblich verringert. Laut Angaben des Lawrence Berkeley National Laboratory sind monokristalline Solarmodule mittlerweile nur noch knapp 0,05 US-Dollar teurer pro Watt als polykristalline Module.

Mittelpreis: Polykristalline Module :-

In der Vergangenheit galten polykristalline Module als die kostengünstigere Option für Hausbesitzer, die auf Solarenergie umsteigen wollten, ohne signifikante Abstriche bei der Leistung hinnehmen zu müssen. Dank ihrer niedrigeren Preise konnten polykristalline Module zwischen 2012 und 2016 einen erheblichen Marktanteil im Bereich der Solaranlagen für Privathaushalte gewinnen.

Dennoch, wie bereits erwähnt, verringert sich der Preisunterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Modulen. Mittlerweile sind immer mehr Hausbesitzer bereit, etwas mehr zu investieren, um mit monokristallinen Modulen eine deutlich bessere Effizienz und Leistung zu erzielen.

Niedrigste Kosten: Dünnschichtmodule:-

Dünnschicht-Solarmodule gehören zu den kostengünstigsten Varianten der Solarmodultypen, hauptsächlich aufgrund ihrer einfacheren Installation und geringeren Anforderungen an Ausrüstung. Allerdings weisen sie auch eine deutlich geringere Leistungsfähigkeit auf und benötigen viel Platz, um ausreichend Strom für ein Haus zu erzeugen.

Darüber hinaus verschleißen Dünnschichtmodule schneller als andere Modultypen, was bedeutet, dass sie häufiger ausgetauscht werden müssen und langfristig zu höheren wiederkehrenden Kosten führen können.

Solarmodultypen nach Aussehen:

Am ansprechendsten: Dünnschichtmodule :-

Dünnschichtmodule zeichnen sich durch ihr klares, vollständig schwarzes Erscheinungsbild aus. Aufgrund ihres schlanken Designs können sie flach auf Dächern platziert werden und integrieren sich nahtlos. Tatsächlich ist es bei einigen Dünnschichtmodulen schwierig, die einzelnen Zellen innerhalb des Moduls überhaupt zu erkennen. Darüber hinaus verfügen sie in der Regel über weniger Verkabelung und Sammelschienen, was bedeutet, dass weniger Leerfläche vorhanden ist.

Allerdings sind sie aufgrund ihrer geringen Effizienz möglicherweise nicht für jeden geeignet. Vielleicht entspricht dies Ihrem Stil, vielleicht auch nicht.

Mittleres Erscheinungsbild: Monokristalline Module :-

Monokristalline Module haben ein durchgehend schwarzes Erscheinungsbild, was sie auf Ihrem Dach sehr dezent erscheinen lässt. Aufgrund der Form der monokristallinen Solarzellen entsteht jedoch viel weißer Raum auf dem Modul. Einige Hersteller haben dieses Problem durch schwarze Verkleidungen oder andere Zellformen gelöst, aber solche ästhetischen Änderungen können sich sowohl auf den Preis als auch auf die Leistung der Module auswirken.

Insgesamt sehen monokristalline Module immer noch elegant aus, sind jedoch etwas markanter als Dünnschichtmodule.

Wenig ansprechendes Erscheinungsbild: Polykristalline Module :-

Polykristalline Module fallen aufgrund des Herstellungsprozesses der polykristallinen Solarzellen durch ihr blaues, marmoriertes Erscheinungsbild auf. Das bedeutet, dass jede einzelne polykristalline Platte deutlich anders aussieht als die benachbarten Module. Die meisten Hausbesitzer sind nicht besonders begeistert von der Ästhetik polykristalliner Module.

Interessante Tatsache! Kristalline Module sind robuster als Dünnschichtmodule

Dünnschichtmodule neigen dazu, eine geringere Wind- und Hagelfestigkeit aufzuweisen als monokristalline und polykristalline Module. Obwohl Dünnschichtmodule auf den ersten Blick gut aussehen, könnten sie bei starkem Unwetter erhebliche Schäden erleiden.

Welcher Solarmodultyp ist am besten für Ihr Zuhause?:-

Monokristalline Solarmodule gelten als die beste Wahl für Solaranlagen in Wohngebäuden.

Obwohl Sie einen etwas höheren Preis zahlen, erhalten Sie ein System mit zurückhaltender Optik, ohne Kompromisse bei Leistung oder Haltbarkeit eingehen zu müssen. Dank der hohen Effizienz und Leistungswerte, die Sie mit monokristallinen Modulen erzielen, können Sie über die Lebensdauer Ihres Systems hinweg erhebliche Einsparungen erzielen.

Wenn Ihr Budget begrenzt ist, könnten polykristalline Module eine vernünftigere Option sein. Wir raten jedoch von der Verwendung von Dünnschicht-Solarmodulen für Wohngebäude ab. Aufgrund ihrer Leistung und Haltbarkeit rechtfertigen die niedrigeren Kosten nicht den Platzbedarf, den Sie benötigen würden, um genügend Dünnschicht-Solarmodule zu installieren, um den Strombedarf Ihres Hauses zu decken.

Neben dem Modultyp sollten auch folgende Faktoren berücksichtigt werden:

Wir bei SolarReviews sind der Meinung, dass bei der Auswahl von Modulen für Ihr Zuhause zwei Dinge wichtiger sind als der Modultyp: die Marke der Solarmodule und die Auswahl des richtigen Solarinstallateurs.

Indem Sie hochwertige Solarmodule eines renommierten Herstellers wählen, stellen Sie sicher, dass Sie ein ausgezeichnetes Produkt auf Ihrem Dach installieren, unabhängig von der Art des Moduls. Unser offizielles Ranking der besten Marken für Heim-Solarmodule im Jahr 2023 kann Ihnen dabei helfen, herauszufinden, welche Solarmodule am besten zu Ihrem Dach passen, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen.

Der vielleicht wichtigste Aspekt bei der Umstellung auf Solarenergie ist der Solarinstallateur. Eine Solaranlage bleibt mindestens 25 Jahre lang auf Ihrem Dach, daher benötigen Sie einen Installateur, dem Sie über Jahrzehnte hinweg vertrauen können! Wir empfehlen lokale, seriöse Solarinstallateure mit hohen Kundenbewertungen, da diese den individuellsten Kundenservice für Solarprojekte bieten.