Monokristalline Solarmodule - Vorteile, Herstellung und Kosten
- Was sind monokristalline Solarmodule?
- Wie werden monokristalline Solarmodule hergestellt?
- Wie sind monokristalline Solarmodule aufgebaut?
- Welche Vorteile bieten monokristalline Module?
- Welche Nachteile haben monokristalline Module?
- Bei welchen Solaranlagen kommen monokristalline Solarmodule zum Einsatz?
- Was kosten monokristalline Solarmodule?
Was sind monokristalline Solarmodule?
Bei diesen Solarmodulen handelt es sich um PV-Module, die aus monokristallinen Solarzellen bestehen. Die Solarzellen werden aus einem sogenannten Einkristall hergestellt, wodurch es zu weniger Energieverlusten in den Grenzbereichen verschiedener Kristalle kommt und die Leistungsstärke der Module erhöht wird.
Wie werden monokristalline Solarmodule hergestellt?
Für monokristalline Solarzellen wird ein einzelner Siliziumkristall aus der Schmelze gezogen. Dieser wird anschließend in dünne Scheiben, sogenannte Wafer, geschnitten. Die Wafer werden auf der sonnenzu- und sonnenabgewandten Seite mit Fremdatomen dotiert. Dotieren ist das Einbringen von Fremdatomen in das Siliziumatomgitter durch chemische Prozesse. Diese Fremdatome besitzen auf der einen Seite ein Elektronendefizit und auf der anderen Seite einen Elektronenüberschuss. So wird der Strom erzeugt. Metallische Kontakte auf der Ober- und Unterseite leiten den Strom ab.
Die so entstandenen Solarzellen werden miteinander verbunden und bilden den Hauptbestandteil des Solarmoduls. Dieses besteht auf der Rückseite aus einer Anschlussdose mit Rückseitenfolie. Die verbundenen Solarzellen werden in speziellen Folien eingebettet und darüber eine Glasscheibe und ein Aluminiumrahmen angebracht.
Wie sind monokristalline Solarmodule aufgebaut?
Monokristalline Solarmodule bestehen aus einer Schichtfolge. Die einzelnen Solarzellen werden miteinander verschaltet und meist durch eine durchsichtige Einbettungsfolie aus Ethylen-Vinyl-Acetat oder einer Solar-Glasscheibe auf Vorder- und Rückseite bedeckt. Ein Aluminium- oder Edelstahlrahmen umrahmt die Module und dient zur Befestigung auf dem Dach.
Um eine hohe Stromausbeute zu gewährleisten, werden je nach Modell 32 bis 60 Solarzellen miteinander verlötet und so zu einem Solarmodul zusammengefasst.
Welche Vorteile bieten monokristalline Module?
Wirkungsgrad von monokristallinen Solarmodulen
Mit 15 bis 25 Prozent haben monokristalline Solarmodule den höchsten Wirkungsgrad. Das heißt, sie produzieren bei gleichbleibender Fläche am meisten Strom im Vergleich zu Solarzellen anderer Bauarten.Lebensdauer
Aufgrund ihrer hohen Qualität fällt der altersbedingte Verschleiß der Module, Solardegradation genannt, sehr gering aus. Die Lebensdauer beträgt etwa 30 Jahre und viele Hersteller gewähren Garantien von 25 bis 30 Jahren.Einsatz auf kleineren Dachflächen
Aufgrund ihrer höheren Effizienz benötigen monokristalline Solarmodule weniger Fläche, um die gleiche Menge an Energie zu produzieren als andere Solarmodule. So sind sie ideal für kleinere Dacgflächen geeignet wie zum Beispiel für eine Solaranlage auf dem Garagendach oder Carport.
Einfache Montage
Die Montage von monokristallinen Modulen ist aufgrund ihres standardisierten Designs und der vorgefertigten Montagesysteme sehr einfach. Sie können schnell und unkompliziert auf verschiedenen Oberflächen installiert und mit Befestigungs- und Verkabelungssystemen verbunden werden.Ästhetik
Monokristalline Solarzellen haben eine gleichmäßige schwarze Farbe, die von vielen als ästhetisch ansprechender empfunden wird. Vor allem bei Neubauten kommen sie daher viel zum Einsatz.Geringer Wartungsaufwand
Durch die hohe Qualität sind monokristalline Module wartungsarm. Dennoch wird eine regelmäßige Wartung empfohlen.Robustheit
Monokristalline Solarmodule sind robust und haben eine geringe Anfälligkeit gegenüber Witterungseinflüssen.
Welche Nachteile haben monokristalline Module?
Gewicht
Monokristalline Solarmodule haben ein höheres Gewicht im Vergleich zu Dünnschichtmodulen. Im Schnitt wiegen sie zwischen 8 bis 16 Kilo und können deswegen nur auf Flächen installiert werden, die für eine höhere Traglast ausgelegt sind.Aufwendiger Herstellungsprozess
Die Produktion monokristalliner Solarmodule ist energie- und rohstoffintensiv, was zu einer weniger vorteilhaften Umweltbilanz im Vergleich zu anderen Solarmodultypen führt.
Temperatur- und Lichtverhältnisse
Monokristalline Solarmodule sind gegenüber Temperaturunterschieden und Lichtschwankungen anfällig. Insbesondere beeinträchtigen hohe Temperaturen und ungünstige Lichtbedingungen wie schwaches oder diffuses Licht ihre Effektivität. Sie sollten möglichst direkt Richtung Süden ausgerichtet und installiert werden, da sich nur so die hohen Wirkungsgrade und damit Stromerträge realisieren lassen.Hohe Anschaffungskosten
Die Fertigung monokristalliner Solarmodule erfolgt durch ein komplexes Verfahren, was sie kostspieliger macht.
Bei welchen Solaranlagen kommen monokristalline Solarmodule zum Einsatz?
Monokristalline Solarmodule werden aufgrund ihrer hohen Effizienz in erster Linie dort eingesetzt, wo auf begrenzter Fläche viel Solarstrom erzeugt werden soll. Vor allem für privat genutzte Photovoltaikanlagen auf Wohngebäuden werden sie häufig verwendet. Aber auch für industrielle Solarprojekte kommen sie zum Einsatz, um eine maximale Energieausbeute auf wenig Raum zu garantieren.
Wann sind monokristalline Module empfehlenswert?
Die Verwendung monokristalliner Module empfiehlt sich aufgrund ihrer höheren Anschaffungskosten insbesondere dort, wo nur wenig Platz für eine Solaranlage zur Verfügung stehen.
Was kosten monokristalline Solarmodule?
Monokristalline Solarmodule kosten im Schnitt 320 bis 530 Euro pro kWp. In Abhängigkeit von der Modulart zahlen Sie für Dünnschichtmodule bis zu 380 Euro, für polykristalline Module bis zu 410 Euro. Somit sind die Kosten für eine Solaranlage mit monokristallinen Modulen häufig am höchsten.
Modulart | Kosten pro kWp* |
|---|---|
Dünnschichtmodule | ca. 230 bis 380 Euro |
Polykristalline Module | ca. 220 bis 410 Euro |
Monokristalline Module | ca. 320 bis 530 Euro |
Wie der Name schon vermuten lässt, bestehen monokristalline Glas-Glas-Solarmodule aus jeweils einer Glasscheibe auf der Vorder- und Rückseite des Solarmoduls, dazwischen befinden sich die monokristallinen Solarzellen. Die Glasschichten sind etwa zwei Millimeter dick und bestehen aus langlebigem, widerstandsfähigem und witterungsbeständigem Thermoglas.
Module mit monokristallinen Solarzellen sind aktuell die leistungsstärksten auf dem Markt. Wenn Sie auf möglichst kleiner Fläche einen hohen Stromertrag erzielen möchten, sind monokristalline Solarmodule die bessere Wahl.
Monokristalline Solarzellen haben eine Lebensdauer von ca. 30 Jahren, danach sind ca. 80 Prozent des Wirkungsgrades zu erwarten. Viele Hersteller gewähren Garantien von 25 bis 30 Jahren.
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