Das Photovoltaik Modul
Das Photovoltaik Modul wandelt die Sonnenenergie in elektrischen Gleichstrom (DC) um. Es sollte deshalb sinnvoll im sonnenbeschienenen Bereich am Gebäude oder am Wunschstandort positioniert werden. In der Regel wird nicht nur ein Modul installiert, sondern es werden viele Module in Reihe zusammengeschalten.
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Aufbau und Herstellung eines Photovoltaikmoduls
![Solarmodul-Aufbau[1]_edited.jpg](https://static.wixstatic.com/media/6f3b16_040aff2e66b14fb19d9fe8a077b38106~mv2.jpg/v1/fill/w_411,h_257,al_c,lg_1,q_80,enc_avif,quality_auto/Solarmodul-Aufbau%5B1%5D_edited.jpg)
Ein Photovoltaikmodul besteht aus Solarzellen, welche in einem längerem Herstellungsprozess aus Rohsilizium erzeugt werden. Diese Solarzellen werden miteinander verlötet und erzeugen somit Strings von mehreren Zellen. Dieses Strings werden danach zwischen zwei Folien unter hohen Temperaturen einlaminiert. Im Anschluss wird noch Anschlusstechnik und ein Aluminiumrahmen angebracht und fertig ist das Photovoltaikmodul.
Herstellung eines Photovoltaikmoduls
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Technologien
Die Entwicklung der Zelltechnologie geht rasant von statten. Wo man in den 2000er Jahren noch davon ausging das das Maximum der Leistungsfähigkeit einer Solarzelle bald erreicht sei weiß man nun das dies nicht der Fall ist und die Leistung kontinuierlich gesteigert wird. Im Jahr 2023 sind Halbzellen-Solarmodule in Europa weit verbreitet. Durch die Halbierung der Zelle verringert sich der Zellwiderstand so das die Leistung entsprechend höher ist als mit einem vergleichbaren Vollzellenmodul.
Eine weiter Zelltechnologie sind Solarmodule mit Schindelzellen bei denen 5-6 lange Zellstreifen geschindelt, wie bei einem Dachziegel, übereinander verlegt werden. Zwischen diesen Streifen wird ein leitfähiger Kleber aufgebracht. Durch diese Anwendungsweise hat man ein sehr ästhetisches Design da quasi keine Zellzwischenräume bestehen sondern das Modul eine homogene Oberfäche besitzt. Auch ist die Leistungsfähigkeit pro Fläche sehr hoch aufgrund fehlender Zellzwischenräume. Die gesamte Fläche wird genutzt zur Stromerzeugung.
Die am deutschen Markt erhältlichen Solarmodule setzen vielfach auf die Zelltechnologie TOPCon. Dabei steht TOPCon für Tunnel Oxid passivated Contact. Dies beschreibt den Aufbau einer solchen Zelle. Hierbei wird über eine dünne zusätzliche Siliziumoxid Schicht auf der Zelle verhindert das Anschlusskontakte direkt auf dem Silizium der Zelle liegen, was die daraus resultierenden Leistungsverluste verhindert. Dadurch werden höhere Modulleistungen erreicht (bis 450 Wp /Stand 04/2024). Allerdings ist diese Technologie noch sehr neu am Markt und Langzeiterfahrungen bzgl. altersbedingter Leistungsminderung gibt es kaum.
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Glas-Glas Photovoltaikmodul
Das Glas-Glas Modul unterscheidet sich im Modulaufbau von einem standardmäßigen Glas-Folie Modul. Anstelle der Rückseitenfolie wird ein Rückseitenglas eingesetzt welches wiederum die gleiche Materialstärke hat wie das Frontseitenglas. Dadurch hat man zwei Effekte die sich positiv auf die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit auswirken. Die Solarzelle befindet sich genau in der Mitte des Materialverbundes und somit in der "neutralen Faser". Bei einer Biegung durch z.B Schneelasten oder Windsog wird die Zelle somit nicht mehr gestaucht oder gestreckt was Zellrisse quasi ausschließt. Auch können keine Schadstoffe durch das Front- und Rückseitenglas mehr in den Verbund zur Zelle vordringen. Diese 2 Punkte führen zu einer längeren Lebensdauer und höheren Leistungsfähigkeit des Moduls im Vergleich zu einem Standard Glas-Folie Modul bei dem genau diese Vorteile nicht zutreffen.
