Woraus bestehen Solarpaneele und wie funktionieren sie?
Solarzellen bestehen hauptsächlich aus Silizium, einem chemischen Element mit leitfähigen Eigenschaften. Durch Lichteinfall verändern sich die elektrischen Eigenschaften des Siliziums, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.
Eine Zelle ist ein kleines Quadrat aus Silizium (etwa 6 x 6 Zoll oder 5 x 5 Zoll) mit elektrischen Kontaktplatten auf der Vorderseite.
Solarpaneele
Sie werden hergestellt, indem ein Raster dieser Zellen auf eine schützende Rückseite aufgebracht und anschließend auf der Vorderseite mit Glas abgedeckt wird.
Zur Stromversorgung eines typischen Hauses oder Büros werden mehrere Solarmodule benötigt. Eine Gruppe von Solarmodulen in Ihrem System wird als Solarmodulfeld bezeichnet. Solarmodule, die an denselben Wechselrichter angeschlossen sind, werden zusammen als Modulstrang bezeichnet. (Wechselrichter haben eine maximale Stranggröße, d. h. eine Obergrenze für die Anzahl der Solarmodule, die sie unterstützen können.)
Beispielsweise könnte ein System mit drei Wechselrichtern drei Stränge mit jeweils 10 Modulen versorgen, die zusammen eine Anlage mit 30 Modulen bilden.
Wie lange haben Solarpaneele eine Lebensdauer?
Je nach Hersteller wird im Rahmen der Garantie eine Effizienz von mindestens 80 % für 20-25 Jahre gewährleistet.
Solarmodule
Die
Auch nach Ablauf der Garantiezeit arbeiten die Paneele mit reduzierter Leistung weiter. Ein Paneel mit einer Nennleistung von 320 Watt würde beispielsweise nach 25 Jahren noch 256 Watt Leistung erbringen.
Solarmodule sind in der Regel äußerst zuverlässig. Eine Studie des NREL (National Renewable Energy Laboratory) zeigte, dass über 75 % der Module die Garantiebedingungen übertrafen. Andere Komponenten wie Wechselrichter und Batterien haben jedoch eine kürzere Lebensdauer. Diese Teile sollten mindestens einmal im Laufe der Nutzungsdauer ausgetauscht werden, und diese Austauschkosten sollten in die Gesamtkosten der Anlage einkalkuliert werden.
Wechselrichter haben je nach Hersteller eine Garantie von 5 bis 10 Jahren. Daher ist es ratsam, den Wechselrichter im Laufe der Lebensdauer des Systems ein- bis zweimal auszutauschen. Blei-Säure-Batterien halten in der Regel 3 bis 7 Jahre, abhängig von der Wartung. Lithium-Batterien haben eine Garantie von 3 bis 10 Jahren.
Wie groß sind Solarpaneele?
Die Paneele sind in zwei Standardkonfigurationen erhältlich: 60-Zellen oder 72-Zellen. Paneele mit 60 Zellen messen 99 x 165 cm (39 x 65 Zoll), solche mit 72 Zellen 99 x 196 cm (39 x 77 Zoll). In der Praxis können diese Maße aufgrund unterschiedlicher Rahmengrößen der Hersteller um bis zu 2,5 cm (1 Zoll) variieren. Die Anordnung der 60- und 72-Zellen-Paneele ist jedoch branchenweit standardisiert. Für Wohnmobile und mobile Fahrzeuge gibt es auch kleinere Varianten, und einige Unternehmen experimentieren mit größeren 96-Zellen-Paneelen. Diese Größen sind jedoch derzeit noch nicht weit verbreitet genug, um standardisiert zu werden.
Welche Arten von Solarmodulen gibt es auf dem Markt?
Es gibt zwei etablierte Zelltechnologien, die den Markt dominieren:
monokristallin
Und
polykristalline Solarzellen
Zellen (
Mono
Und
Poly
(kurz: …).
Monozellen werden aus einer einzigen Siliziumquelle geschnitten, während Polyzellen durch das Mischen mehrerer Siliziumbausteine zu einer einzigen Zelle hergestellt werden.
Da die Zusammensetzung von Poly-Zellen weniger „rein“ ist, weisen sie im Durchschnitt tendenziell einen etwas geringeren Wirkungsgrad auf. Dies ist jedoch keine feste Regel, da auch andere Faktoren den Wirkungsgrad von Solarzellen beeinflussen.
Wie wird der Wirkungsgrad von Solarmodulen gemessen?
Das Konzept von
Solarpanel
Der Begriff Effizienz wird oft missverstanden. Die meisten Solarmodule weisen einen Wirkungsgrad zwischen 15 und 25 % auf, was ohne Kontext sehr niedrig klingt.
Manche denken dann: „Sie bekommen also nur 20 % der Leistung des Panels? Das klingt nach Verschwendung.“ Man geht davon aus, dass ein 100-Watt-Panel nur 20 Watt Leistung erzeugt. Aber das ist nicht das, was wir unter Effizienz verstehen.
Tatsächlich misst der Wirkungsgrad, wie viel der potenziellen Sonnenenergie in Solarstrom umgewandelt wird. Um beim gleichen Beispiel zu bleiben: Ein 100-Watt-Modul mit einem Wirkungsgrad von 20 % nutzt 20 % der potenziellen 500 Watt Dauerleistung der Sonne.
Machen Sie sich keine allzu großen Gedanken über die Effizienz der Paneele. Der einzige wirkliche Vorteil effizienterer Paneele besteht darin, dass sie mehr Solarzellen auf kleinerer Fläche erzeugen können.
Hocheffiziente Paneele
Das mag bei beengten Platzverhältnissen eine Rolle spielen, aber es spricht nichts dagegen, eine größere Anlage mit weniger effizienten Modulen zu bauen. Letztere Option senkt in der Regel die Gesamtkosten des Systems (da weniger effiziente Module – bei sonst gleichen Bedingungen – einen geringeren Preis pro Watt aufweisen).
