Solarpanels: Welche Arten gibt es?
Was ist der Unterschied zwischen Sonnenkollektoren und Solarpanels?
Die Solar-Branche wächst rasant – fast täglich gibt es Neuheiten, egal ob neue Hersteller oder gänzlich neue Produkte. Auch Solarmodule haben sich verändert. Mittlerweile können verschiedene Arten von Solarmodulen gekauft werden. In diesem Beitrag beschreiben wir detailliert, welche Arten von Solarmodulen es gibt und wofür sie jeweils verwendet werden.
Grundsätzlich gilt es zu unterscheiden, sollen Solarpanels zur Stromerzeugung, zum Erhitzen von Wasser oder für beides verwendet werden. Hieraus lassen sich drei Haupttypen unterteilen:
- Photovoltaische Solarpanels oder Solarmodule (Stromerzeugung)
- Sonnenkollektoren (Solarthermie) (Warmwasser)
- Hybrid-Solarmodule
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Klassifizierungskriterien für Solarpanels
Solarmodule zur Stromerzeugung können nach mehreren Kriterien unterteilt werden:
- Verbrauch
- Technologie
- Nennleistung
- Masse
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Arten von Solarpanels je nach Verbrauch
Die erste Kategorisierung von Solarmodulen, die wir besprechen werden, basiert darauf, wo die Module zur Stromerzeugung verwendet werden.
Je nach Verwendungsort der Module können diese verwendet werden für:
- Wohnzwecke zum Eigenverbrauch
- Industriellen Einsatz
- Solarparks, in denen Sonnenenergie im grossen Stil produziert wird
Der Verwendungszweck beeinflusst auch andere Eigenschaften. Beispielsweise ist die Grösse eines Moduls für Wohnzwecke nicht die gleiche, wie die Grösse eines Moduls, das in Solarparks verwendet wird.
Verwendete Technologie in Solarmodulen
Solarpanels funktionieren mit unterschiedlichen Technologien, die wichtigsten sind:
- Monokristalline Solarmodule - sie haben einen hohen Wirkungsgrad (von bis zu 22%) und bestehen aus reinen Siliziumkristallen. Die Produktion ist etwas aufwändig, da gleichmässig ausgerichteten Kristalle produziert werden und somit die Kosten monokristalline Solarpanels etwas höher sind.
- Polykristalline Solarmodule - sie werden aus Siliziumblöcken herausgeschnitten. Das polykristalline Verfahren ist in der Herstellung günstiger als die Herstellung von monokristalliner Solarplatten, dies beeinflusst jedoch auch den Wirkungsgrad, der bei 15 % - 20 % liegt.
- Solarmodule aus amorphem Silizium (Dünnschichtzellenpanels) - sie bestehen selbst nicht aus Silizium. Hier wird das Silizium oder ein anderer Halbleiter auf ein kostengünstigeres Trägermaterial aufgedampft. Das Resultat sind deutlich dünnere Panels mit stark reduziertem Anschaffungspreis. Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen liegt bei nur circa 10 %.
Bei Otovo empfehlen und arbeiten wir hauptsächlich mit monokristallinen Modulen, da sie das grösste Potenzial für die Photovoltaik-Produktion haben.
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Arten von Solarmodulen basierend auf der Nennleistung
Wenn wir von der Leistung eines Solarmoduls sprechen, beziehen wir uns auf seine Fähigkeit, unter optimalen Bedingungen photovoltaische Energie zu erzeugen. Sie wird in Kilowatt-Peak (kWp) ausgedrückt.
Um die Nennleistung eines Moduls zu berechnen, müssen wir die maximale Spannung und die maximale Stromstärke kennen. In Österreich erzeugt eine Anlage mit 1 kWp ungefähr 1000 kWh Strom pro Jahr. Da die tatsächliche Stromproduktion und der Stromverbrauch hängen jedoch stark von der Jahreszeit ab.
In Bezug auf die Nennspannung sind Module bis 40 Volt für den Privatgebrauch zu finden. Meist handelt es sich ab 40V schon um grossen Industrieanlagen. Basierend darauf sind in Bezug auf die private Nutzung die häufigsten Module mit folgenden Nennleistungen 370 kWp, 380 kWp, 400 kWp, 420 kWp, 450 kWp.
Arten von Solarmodulen nach Grösse
Je nach Grösse der Photovoltaikmodule kann zwischen Folgenden unterschieden werden:
- 60 Zellmodule
- 72 Zellmodule
Die Photovoltaikzellen sind bei der kleinsten in 10 Reihen zu 6 und bei der grössten in 12 Reihen zu 6 angeordnet.
Für private Nutzung werden in der Regel 60-Zell-Module installiert, während bei industrieller Nutzung 72-Zell-Module benötigt werden, da der Verbrauch höher ist.
Die 60-Zellen-Solarmodule sind 164 cm x 100 cm gross und 72-Zellen-Solarmodule sind etwa 2 m x 1 m gross.
Spare Stromkosten mit Photovoltaik!Andere Arten von Solarmodulen
Die Forschung ermöglicht uns ständige neue Möglichkeiten, so können auch neue Möglichkeiten zur Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung gefunden werden.
Einige der Solarmodule, mit denen experimentiert wird, sind:
- Panels, die auch nachts arbeiten
- Photovoltaisches Glas
- Flexible Module
Obwohl ihre Effizienz deutlich unter der Effizienz klassischer Module liegt, zeigen uns die Entwicklungen auch, dass wir gerade erst am Anfang dieser Technologie stehen.
Arten von Sonnenkollektoren (thermischen Solaranlagen)
Solarmodule dienen nicht nur der Stromerzeugung. Bei thermischen Solaranlagen oder auch Sonnenkollektoren besteht die Hauptfunktion darin, Wasser für den Hausgebrauch zu erwärmen.
Wenn wir über Solarthermie sprechen, unterscheiden wir zwischen:
- Flachkollektoren
- Vakuumröhrenkollektoren
Den Unterschied machen die Kollektoren, das Hauptelement der Thermoplatten, wie die Solarzellen für die Photovoltaikmodule. Flachkollektoren ähneln im Aussehen Photovoltaikmodulen. Vakuumröhrenkollektoren haben eine zylindrische Form und sind parallel angeordnet.
Sonnenkollektoren mit Flachkollektoren
Thermische Module mit Flachkollektoren werden in drei Typen unterteilt:
- Niedrige Temperatur
- mittlere Temperatur
- Hohe Temperatur
Diese ähneln im Aussehen dünnschichtigen Photovoltaikmodulen, da sie in Zusammensetzung und Farbe flache und einheitliche Module sind. Niedertemperatur-Solarmodule können auf maximal 50 Grad Celsius heizen, während Mitteltemperatur-Solarmodule 90 Grad erreichen. Schliesslich erreichen Hochtemperaturkollektoren bis zu 150 Grad Celsius. Abhängig von der beabsichtigten Verwendung sollte eine der drei ausgewählt werden.
Andererseits sind die Platten mit Rohren diejenigen mit der höchsten Leistung, da sie die Flüssigkeit dank des Vakuums, das in jedem Rohr, aus dem die Platte besteht, gebildet wird, auf höhere Temperaturen erhitzen. Die Kosten sind bei dieser Art von thermischen Solarmodulen aufgrund der bei der Herstellung verwendeten Technologie höher.
Arten von Hybrid-Solarmodulen
Diese Kategorie von Solarmodulen kombiniert beide Technologien: Hybrid-Solarmodule können Strom erzeugen und Wasser erwärmen.
Hybrid-Solarmodule sind unterteilt in:
- Module der Generation 0
- Module der ersten Generation
- Module der zweiten Generation
Alle Hybrid-Solarmodule bestehen aus 3 Schlüsselelemente: die Photovoltaikzellen, dem Wärmekollektor und die Anschlussdose.
Die Hybridmodule der Generation 0 waren die ersten, die hergestellt wurden. Die hier erreichte Temperatur ist sehr niedrig, da sie keinerlei Isolierung haben, wodurch Wärme verloren geht. Die Hybrid-Solarmodule der ersten Generation haben schon eine rückseitige Abdeckung, die hilft, Wärme zu speichern. Module der zweiten Generation wurden noch einen Schritt weiter entwickelt und enthalten nun auch eine transparente Frontabdeckung. Es gilt grundsätzlich festzuhalten, dass die Kombination der beiden Energieproduktionsarten interessant klingt, aber immer sehr individuell betrachtet werden muss, da Hybridanlagen oft unter nur sehr bestimmten Bedingungen Sinn machen. Oft lohnt es sich mehr Solarthermie getrennt von der Photovoltaik-Anlage am Dach zu installieren.
Fazit
Die grosse Anzahl an Arten von Solarmodulen und deren Vielseitigkeit machen sie zu einer der besten Lösungen im Umstieg auf grüne Energie. Unabhängig von der gewünschten Verwendung von Solarenergie, die du dir für dein Dach und dein Zuhause vorstellst, gibt es die passenden Solarmodule.
Es ist wichtig zu bedenken, dass nur begrenzt Platz auf deinem Dach zur Verfügung steht. Nach einer Installation können Veränderungen mitunter schwierig und kostenintensiv sein. Daher gilt es sich gut zu überlegen, welche Investitionen getätigt werden sollen und welche Art von Solarmodulen, für dich und deine Zwecke am sinnvollsten erscheinen. Lass dich daher ausreichend beraten. Grundsätzlich lässt sich festhalten: Warmwasserpaneele erfordern weniger Investitionen, sind aber auch in ihre Nutzung eingeschränkter, was ihre Rentabilität verringert. Photovoltaikmodule erfordern zwar eine höhere Investition, bieten aber auch breitere Einsatzmöglichkeiten, mehr Unabhängigkeit und daher viel höhere Renditen.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Sonnenkollektoren und Solarmodulen?
Photovoltaik-Solarmodule dienen der Stromerzeugung durch Sonnenenergie. Dahingegen ist die Hauptfunktion von Sonnenkollektoren oder thermische Solarmodule, Wasser für den Hausgebrauch zu erwärmen, hier kann keine Stromerzeugung stattfinden.
Was ist der Unterschied zwischen Polykristallinen und Monokristallinen Solarmodulen?
Monokristalline Solarmodule bestehen aus reinen Siliziumkristallen und haben einen hohen Wirkungsgrad (von bis zu 22%), sind aufgrund der Produktionsweise aber auch teurer. Polykristalline Solarmodule werden aus Siliziumblöcken herausgeschnitten. Diese Module sind in der Herstellung günstiger, haben jedoch auch einen niedrigeren Wirkungsgrad, der bei 15 % - 20 % liegt.