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Eine Photovoltaik-Anlage besteht aus einer Reihe von Photovoltaik-Modulen, die die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Man unterscheidet polykristalline, monokristalline und Dünnschicht Photovoltaik-Module, die jeweils andere Art der Solarzellen miteinander verbinden und ihre eigenen Vorteile besitzen.
Kernelemente der Photovoltaikmodule sind die Solarzellen, die für die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie verantwortlich sind. Wichtiger weiterer Bestandteil der Photovoltaik-Panels ist auch der Rahmen, der die Solarzellen vor Umwelteinflüssen und Beschädigungen schützt. Oben wird dieser Rahmen durch Frontglas abgeschlossen und innerhalb des Rahmens sind die Solarzellen oft von Einbettfolien umgeben.
In der Praxis werden vor allem drei verschiedene Arten von Photovoltaik-Modulen eingesetzt, deren Aufbau und jeweils die Vor- und Nachteile hier vorgestellt werden. In den meisten PV Anlagen kommen entweder sog. monokristalline oder polykristalline PV Module zum Einsatz. Der Anteil der PV Anlagen mit Dünnschicht PV Modulen ist eher gering, doch durch technische Neuentwicklungen steigt zur Zeit der Marktanteil wieder leicht an.
Spricht man von monokristallinen oder polykristallinen PV Modulen, so sind damit PV Module mit mono- oder polykristallinen Solarzellen gemeint. Solarzellen bestehen aus Siliziumscheiben, die man auch Wafer nennt. Wie der Name vermuten lässt, bestehen die Wafer bei der monokristallinen Solarzelle aus einem einzigen Siliziumkristall und bei einem polykristallinen Wafer aus mehreren. Wafer werden entweder aus Siliziumkristallstäben herausgesägt oder aus flüssigem Silizium hergestellt.
Monokristalline PV Module waren die ersten Photovoltaikmodule, die entwickelt wurden. Ihr großer Vorteil ist bis heute ein hoher Wirkungsgrad von über 20%. Das bedeutet, dass die monokristallinen Solarzellen in diesen PV Modulen über 20% der auf sie auftreffenden Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln können. Der Nachteil der monokristallinen PV Module ist ihr Preis, da sie meistens teurer sind als polykristalline PV Module.
Polykristalline PV Module haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad als monokristalline PV Module. Allerdings entwickeln die Modul-Produzenten immer bessere, sodass neueste Varianten mittlerweile einen Wirkungsgrad von über 19% erreichen. Das Manko einer geringeren Umwandlungsleistung wird also geringer. Die Mitteilungen über neue Rekorde bei Wirkungsgraden sind jedoch immer mit etwas Vorsicht zu genießen, da ein Wirkungsgrad unter Testbedingungen noch nicht bedeutet, dass die Ergebnisse bei einer Massenproduktion des Moduls reproduzierbar und zudem wirtschaftlich sind. Ein Vorteil polykristalliner PV Module ist ihr im Vergleich zu monokristallinen Modulen geringerer Preis.
Bei Dünnschicht PV Modulen gibt es eine sehr dünne und nicht kristalline Siliziumschicht. Im Vergleich zu den mono- und polykristallinen Solarmodulen ist der Wirkungsgrad der Dünnschichtmodule geringer. Neueste Rekordmeldungen liegen bei etwa 15% (Stand 5/2015). Dafür sind Dünnschichtmodule besonders preisgünstig sowie relativ leicht und bringen eine sehr beständige Leistung, auch bei widrigen Umständen wie wenig Licht oder hohen Temperaturen. Die häufig auftretende teilweise Beschattung in Wohngebieten durch Bäume kann besonders bei der Installation einer Photovoltaik Anlage auf Einfamilienhäusern den Einsatz von Dünnschicht PV Modulen lohnenswert machen.
Empfohlen werden Dünnschichtmodule öfters, wenn eine größere Fläche fürs Installieren der Photovoltaik-Module zur Verfügung steht, weil aufgrund des niedrigeren Wirkungsgrades mehr Photovoltaikmodule nötig sind, um dieselbe Leistung wie mono- oder polykristalline PV Module zu erzielen.
Das kann man pauschal nicht sagen. Man sollte sich von Fachleuten beraten lassen und auf der Basis entscheiden, welche Photovoltaikmodule am besten für eigene Zwecke geeignet sind. Abhängig ist die beste Auswahl unter anderem vom Standort, an dem die PV Module installiert werden, sowie bisweilen von der Stabilität des Untergrunds. Bei relativ geringer Stabilität und relativ hoher Schneelast im Winter kann das Gewicht der Module ein wichtiger Faktor sein.