Woraus bestehen Solarmodule und wie funktionieren sie?
Solarzellen bestehen hauptsächlich aus Silizium, einem chemischen Element mit leitfähigen Eigenschaften. Durch Lichteinwirkung verändern sich die elektrischen Eigenschaften von Silizium, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird.
Eine Zelle ist ein kleines Quadrat aus Silizium (ca. 6 x 6 Zoll oder 5 x 5 Zoll) mit elektrischen Kontaktplatten auf der Vorderseite.
Solarmodule werden hergestellt, indem ein Gitter dieser Zellen auf einer schützenden Rückseitenfolie ausgelegt und auf der Vorderseite mit Glas abgedeckt wird.
Um ein typisches Zuhause oder Büro mit Strom zu versorgen, sind mehrere Panels erforderlich. Eine Sammlung von Panels in Ihrem System wird als Array bezeichnet. Panels, die mit demselben Wechselrichter verbunden sind, werden zusammenfassend als Panel-Reihe bezeichnet. (Wechselrichter haben eine maximale Stringgröße, eine Obergrenze für die Anzahl der Module, die sie unterstützen können.)
Beispielsweise verfügen Sie möglicherweise über ein System mit drei Wechselrichtern, die drei Stränge mit jeweils 10 Modulen unterstützen, die zusammen ein Array mit 30 Modulen ergeben.
Wie lange halten Sonnenkollektoren?
Basierend auf verschiedenen Herstellern bieten sie im Rahmen dieser Garantie für Solarmodule eine Garantie von mindestens 80 % Effizienz für 20–25 Jahre .
Auch nach Ablauf der Garantie laufen die Panels einfach mit reduzierter Leistung weiter. Ein Panel mit einer Nennleistung von 320 Watt würde beispielsweise nach 25 Jahren immer noch 256 Watt Leistung erbringen.
Panels sind in der Regel äußerst zuverlässig. Eine Studie des NREL (National Renewable Energy Laboratory) zeigte, dass über 75 % der Module ihre Garantie übertrafen. Andere Teile wie Wechselrichter und Batterien haben jedoch eine kürzere Lebensdauer. Diese Teile sollten während der Lebensdauer des Systems mindestens einmal ausgetauscht werden, und dieser Austausch sollte in die Gesamtkosten während der Lebensdauer des Systems einfließen.
Für Wechselrichter gilt je nach Hersteller eine Garantie von 5–10 Jahren. Man kann also mit Sicherheit sagen, dass der Wechselrichter ein- oder zweimal im Laufe der Lebensdauer des Systems ausgetauscht werden muss. Blei-Säure-Batterien halten in der Regel 3–7 Jahre, je nachdem, wie gut sie gewartet wurden. Für Lithiumbatterien beträgt die Garantie 3–10 Jahre.
Wie groß sind Solarmodule?
Panels sind in zwei Standardkonfigurationen erhältlich: 60 Zellen oder 72 Zellen. 60-Zellen-Panels messen 39 x 65 Zoll, während 72-Zellen-Panels 39 x 77 Zoll groß sind. In der Realität können diese Maße um bis zu einem Zoll schwanken, da die Hersteller unterschiedliche Rahmengrößen verwenden. Die 60- und 72-Zellen-Layouts sind jedoch branchenweit standardisiert. Es gibt auch kleinere Optionen für den Wohnmobil-/mobilen Einsatz, und einige Unternehmen experimentieren mit größeren 96-Zellen-Panels, aber diese Größen sind derzeit nicht verbreitet genug, um standardisiert zu werden.
Welche Arten von Solarmodulen gibt es auf dem Markt?
Es gibt zwei etablierte Zelltechnologien, die den Markt dominieren: monokristalline und polykristalline Solarzellen ( kurz Mono und Poly ).
Monozellen werden aus einer einzigen Siliziumquelle geschnitten, während Polyzellen durch das Mischen mehrerer Siliziumstücke zu einer einzigen Zelle hergestellt werden.
Da die Zusammensetzung von Polyzellen weniger „rein“ ist, sind sie im Durchschnitt tendenziell etwas weniger effizient. Dies ist jedoch keine feste Regel, da auch andere Faktoren die Effizienz von Solarzellen beeinflussen.
Wie wird der Wirkungsgrad von Solarmodulen gemessen?
Das Konzept der Effizienz von Solarmodulen wird oft missverstanden. Die meisten Panels haben eine Effizienzbewertung im Bereich von 15–25 %, was ohne Kontext sehr niedrig klingt.
Manche Leute hören das und denken, sie bekommen nur 20 % der Produktion vom Panel? „Das klingt nach Verschwendung.“ Man geht davon aus, dass ein 100-Watt-Panel nur 20 Watt Leistung erzeugen würde. Aber das ist nicht das, was wir meinen, wenn wir von Effizienz sprechen.
In Wirklichkeit misst der Wirkungsgrad, wie viel der potenziellen Energie der Sonne in Solarstrom umgewandelt wird. Im selben Beispiel absorbiert ein 100-Watt-Panel mit einem Wirkungsgrad von 20 % 20 % der potenziellen 500 Watt Dauerleistung der Sonne.
Machen Sie sich nicht zu viele Gedanken über die Panel-Effizienz. Der einzige wirkliche Vorteil effizienterer Module besteht darin, dass sie mehr Solarenergie auf weniger Raum unterbringen. Hocheffiziente Panels sind wichtig, wenn das System auf engstem Raum aufgebaut werden soll, aber es ist nichts Falsches daran, ein größeres Array mit weniger effizienten Panels aufzubauen. Die letztere Option reduziert in der Regel die Gesamtkosten des Systems (da weniger effiziente Panels unter sonst gleichen Bedingungen niedrigere Kosten pro Watt haben).
