4 verschiedene Arten von Solarmodulen

Weltweit macht Solarenergie 4.4 % der Energie Dies führt zu erheblichen positiven Auswirkungen auf die Umwelt. PV-Systeme gibt es in verschiedenen Ausführungen und erfreuen sich aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und der sauberen Energieerzeugung zunehmender Beliebtheit. Wir untersuchen die verschiedenen Arten von Solarmodulen und vergleichen sie hinsichtlich Effizienz, Aussehen und Kosten.

Welche Arten von Solarmodulen gibt es?

Es gibt monokristalline, polykristalline, Mono-PERC- und Dünnschichtmodule, die je nach Bedarf unterschiedliche Zwecke und Einsatzorte erfüllen. Vergleichen Sie verschiedene Solarmodultypen und ihre Effizienz, um den spezifischen Anforderungen gerecht zu werden:

Kenngrößen	Einkristallin	Polykristalline	Mono-PERC	Dünner Film
Wirkungsgrad	Etwa 20 % oder mehr	15-17 %	5 % höher als monokristallin	Etwa 7%-10%, kann je nach Variante variieren
Aussehen	Schwarz/ Dunklere Farbe mit achteckiger oder runder Form	Blaue Farbe mit quadratischen Kanten	Schwarz und abgerundete Kanten	Abhängig von der Variante CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
Vorteile	Energieeffiziente, hitzebeständige und kostengünstigere Alternative zu PERC-Panels ohne Passivierungsschicht	Mittelklasse-Wahl in Bezug auf Kosten, Effizienz und Leistungskapazität.	Der effizienteste benötigt den geringsten Platz und die höchste Leistungskapazität	Niedrigste Installationskosten und geringes Gewicht
Nachteile	Teuer, hoher CO2-Fußabdruck und geringe Ausbeute im Herstellungsprozess	Geringe Hitzebeständigkeit, geringere Energieeffizienz und nicht für heiße Umgebungen geeignet	Die teuersten Module waren anfangs am teuersten, und einige frühere Module litten unter licht- und temperaturbedingter Degradation.	Eine kürzere Lebensdauer als kristalline Module benötigen mehr Platz und sind weniger effizient
Kosten	Hoch	Medium	Höchste	Senken

Hinweis: Die Parameter der Solarmoduloptionen können je nach Qualitätsunterschieden, Herstellungsprozessen und Marktbedingungen variieren.

Es gibt zwei Methoden zum Aufteilen der PV-Module, wie unten beschrieben:

• Generations – Diese Klassifizierung konzentriert sich auf die Effizienz und die Materialien verschiedener Arten von Solarmodulen. Sie umfasst die 1., 2. und 3. Generation.
• Kreuzungen – Hierbei handelt es sich um die Anzahl der Schichten auf Solarmodulen und umfasst Einzel- oder Mehrfachübergänge.

Die wichtigsten uns allen bekannten Paneltypen sind Mono-SI, Poly-SI, PERC und TFSC.

1. Monokristalline Solarmodule (Mono-SI) – 1^st Jan

Sie sind auch bekannt als Einkristall-Panels, da sie aus einem einzigen reinen Siliziumkristall bestehen Das in zahlreiche Wafer zerlegte Material hat eine tiefschwarze Farbe. Diese Reinheit trägt zu ihrer höheren Raumeffizienz und Haltbarkeit im Vergleich zu anderen Solarmodultypen bei.

2. Polykristalline Solarmodule (Poly-SI) – 1^st Jan

Diese Paneele bestechen durch ihre Form und blau gesprenkelter Look, hergestellt durch das Schmelzen von Rohsilizium um verschiedene Kristalle zu erzeugen, die dann in eine quadratische Form gegossen werden. Dieses Verfahren reduziert den Abfall und verleiht dem Kristall eine einzigartige Form. Gleichzeitig beeinträchtigt es die Energieumwandlung und Raumeffizienz, da die Siliziumreinheit und die Verarbeitungsqualität abnimmt.

3. Passivierte Emitter- und Rückzellenplatten (PERC) 

Diese Module stellen eine Weiterentwicklung der herkömmlichen monokristallinen Zellen dar und verfügen über eine Passivierungsschicht auf der Rückseite, die die Effizienz verbessert indem es das Licht zurück in die Zelle reflektiert, die Absorption der Sonnenstrahlung verbessert und die Elektronenrekombination minimiert, wodurch der Elektronenfluss erleichtert wird. 

Darüber hinaus ist es ermöglicht die Reflexion von Licht mit höherer Wellenlänge, wodurch die Erwärmung der Metallrückseite der Zelle verhindert und die Effizienz erhalten bleibt. Diese Solarmodule fangen mehr Sonnenlicht auf einer kleineren Fläche ein und sind daher ideal für enge Räume.

4. Dünnschicht-Solarzellen (TFSC) – 2^nd Jan

Sie werden hergestellt von Schichtung von Photovoltaikmaterialien wie Silizium, Cadmium oder Kupfer auf ein Substrat. Sie sind aufgrund ihrer Flexibilität und ihres geringen Gewichts bei geringerem Materialbedarf einfach zu installieren. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Silizium-Solarmodulen geringer.

A. Amorphe Silizium-Solarzellen (A-Si): Diese Zellen mit ihrem dreischichtigen Aufbau und reduzierte Effizienz sind erschwinglich für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch wie Taschenrechner. Amorphe Silizium-Solarzellen mit einer Dicke von nur 1 Millimeter verbrauchen nur einen Bruchteil der Dicke von Standardzellen, was zu geringeren Produktionskosten führt.

B. Cadmiumtellurid-Solarzellen (CdTe): Diese Panels bieten niedrige Produktionskosten, eine kurze Energierückgewinnungszeit und minimalen Wasserbedarf für die Produktion. Allerdings gibt es aufgrund der Toxizität von Cadmium Anlass zu Bedenken, und das Recycling erhöht die Kosten.  

C. Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS): Sie bestehen aus einer dünnen Schicht aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen, die auf einem Trägermaterial abgeschieden ist. Sie bieten eine höhere Effizienz im Vergleich zu anderen Dünnschichttypen, weisen jedoch im Vergleich zu kristallinen Siliziummodulen eine geringere Gesamteffizienz auf.

Sie können auch auschecken Die häufigsten Probleme mit Solarmodulen und deren Lösungen.

Wenn wir über die Kategorisierung nach Generation sprechen, sind sie wie folgt.

• 1st Generation wird hauptsächlich in konventionellen Aufbauten verwendet und umfasst die traditionellen Aufbauten aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium.
• 2. Generation umfasst verschiedene Arten von Dünnschicht-Solarzellen, die üblicherweise für Kraftwerke und die Integration in Gebäude oder kleine PV-Systeme verwendet werden.
• 3rd Generation umfasst eine Vielzahl von Dünnschichttechnologien, die sich noch in der Forschungs- oder Entwicklungsphase befinden. Einige davon nutzen organische oder anorganische Substanzen (CdTe) zur Stromerzeugung.

Da wir Gen 1, 2 und CdTe von Gen 3 abgedeckt haben, wollen wir mehr über die weniger bekannten Panels der 3. Generation lesen.

5. Biohybride Solarzelle

Ein Expertenteam von Vanderbilt University entwickelte biohybride Solarzellen, die noch in der ForschungsphaseEs wird erzeugt, um die Vorteile des Photosystems 1 auszunutzen und den natürlichen Prozess der Photosynthese anzuwenden.

Die meisten in dieser Zelle verwendeten Materialien sind die gleichen wie herkömmliche, die mit mehreren Schichten des Photosystems 1 kombiniert werden. Dies steigert die Effizienz der Umwandlung, wodurch es bis zu 1000-mal effektiver ist als Panels der 1. Generation.

6. Konzentrierte PV-Zellen (CVP und HCVP)

Sie arbeiten ähneln den herkömmlichen Systemen, haben aber Wirkungsgrad von bis zu 41 %. Konzentrierte PV-Zellen erscheinen zwar als die nächstbeste Lösung, müssen aber im optimalen Winkel zur Sonne ausgerichtet sein. Zudem müssen sie mit Solartrackern gekoppelt werden, um die volle Effizienz zu erzielen.

Querverweis: Übersicht über konzentrierte Photovoltaikzellen (CPV)

Kapazität verschiedener Arten von Solarmodulen

Bevor wir die Kapazität der verschiedenen Typen besprechen, werfen wir einen Blick auf die Solarenergiekapazität des letzten Jahrzehnts.

Solarmodule können anhand ihrer Leistungskapazität kategorisiert werden.

1. Höchste Leistungskapazität

• Monokristalline Module: Sie verfügen über die höchste Leistung und Leistungskapazität aufgrund ihrer höheren Effizienz pro Quadratmeter, die typischerweise zwischen 300 bis 320 Watt.
• PERC-Panels: Sie haben ein ähnliche Leistungsabgabe zu monokristallinen Modulen, da es sich im Wesentlichen um modifizierte Versionen derselben Materialien und Herstellungsverfahren handelt.

2. Mittlere Leistungskapazität

• Polykristalline Panels: Ihre Leistungsabgabe mit einem typischen 60-Zellen-Panel reicht von 240 bis 300 Watt, Dadurch ist es für die meisten elektrischen Haushaltssysteme geeignet.

3. Niedrigste Leistungskapazität

• Dünnschicht-Panels: Diese werden meist in großen Kraftwerken eingesetzt und haben geringere Leistungskapazität als kristalline Module aufgrund ihrer dünneren Bauweise, weniger Halbleiterkomponenten und dem Fehlen von reinem Silizium.

Siehe auch: Die 20 größten Solarmodulhersteller der Welt

Kosten verschiedener Solarmodultypen

Der durchschnittliche Preis für ein 6KW-System inklusive Materialien liegt zwischen $ 6,000 bis $ 9,000. Installations- und Arbeitskosten können den Gesamtbetrag jedoch auf 2.50 bis 3.50 US-Dollar pro Watt erhöhen. Nachfolgend finden Sie eine ungefähre Aufschlüsselung der Solarmodultypen nach Kosten pro Watt:

Hinweis: Die Kosten der Solarmodule variieren je nach Qualität und Marktbedingungen.

Welcher Solarmodultyp eignet sich am besten für den Heimgebrauch?

Die Auswahl der verschiedenen Solarmodultypen richtet sich nach den Anforderungen und berücksichtigt Faktoren wie Platzverfügbarkeit und Budget. Häuser mit begrenztem Platz benötigen kleine Systeme wie monokristalline Module, die zwar extrem effizient, aber auch teurer sind. Für Größere Räume wählen Sie die größere Auswahl an polykristallinen Panels, die kostengünstig sind. Weitere Solar-bezogene Inhalte finden Sie in der entsprechenden Kategorie.