Welche Solarmodule sind am effizientesten?

Die leistungsstärksten Solarmodule – PV-Zelltechnologie – Wie man ein hochwertiges Solarmodul auswählt. Die effizientesten Solarmodule, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, haben einen Wirkungsgrad von etwa 23 Prozent. Genauer gesagt sind die hocheffizienten Solarmodule von SunPower mit einem Wirkungsgrad von 22,8 Prozent als die effizientesten auf dem Markt anerkannten Solarmodule. Andere Hersteller, die einige der effizientesten Solarmodule herstellen, sind LG (22 Prozent) und REC Solar (21,7 Prozent).

Nach Angaben des National Renewable Energy Laboratory (NREL) haben die meisten heute installierten Solarmodule einen Wirkungsgrad zwischen 16 und 22 %, mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 19,2 %. Solarmodule mit einem Wirkungsgrad von mehr als 20 % gelten als Premium-Module und haben in der Regel einen höheren Preis. Zu den bekannten Marken für Solarmodule mit hohem Wirkungsgrad gehören Sunpower, LG Solar und REC Group. Marken wie Trina Solar und LONGi bieten inzwischen hochwertige Module mit einem Wirkungsgrad von über 20 % an, allerdings zu deutlich niedrigeren Preisen als Unternehmen wie Sunpower.

Sie kosten zwar immer noch etwas mehr als Module mit Standardwirkungsgrad, aber wenn sich dieser Trend fortsetzt, könnten die Preise für hocheffiziente chinesische Solarmodule genauso niedrig werden wie die Preise für Standardmodule. Das effizienteste Solarmodul hat einen Wirkungsgrad von 22,8 %. Die Sonne strahlt jedoch eine so große Menge an Energie ab, dass selbst wenn nur ein Bruchteil davon eingefangen wird, genug Strom erzeugt werden kann, um viele Haushalte, Unternehmen und landwirtschaftliche Betriebe zu versorgen. Solarmodule sind in der Regel in der Lage, 15 % bis 22 % der Sonnenenergie in nutzbare Energie umzuwandeln, abhängig von Faktoren wie Platzierung, Ausrichtung, Wetterbedingungen und ähnlichem.

Die Menge des Sonnenlichts, die Solarmodulsysteme in Strom umwandeln können, wird als Leistung bezeichnet, und das Ergebnis bestimmt den Wirkungsgrad des Solarmoduls. Es ist wichtig zu verstehen, dass der Wirkungsgrad einer einzelnen Solarzelle nicht gleichzusetzen ist mit dem Wirkungsgrad von Solarmodulen als System. Während der Wirkungsgrad von Solarmodulen im Allgemeinen bei 15-20 % liegt, kann der Wirkungsgrad von Solarzellen in einigen Fällen 42 % erreichen. Sofern nicht anders angegeben, wird die Leistung von Solarzellen jedoch unter Laborbedingungen gemessen.

Obwohl 42 % eine beeindruckende Leistung sind, unterscheiden sich die Bedingungen im Labor von denen im wirklichen Leben, so dass dieser Wert für private Nutzer nicht zutreffend ist. Monokristalline Solarmodule, auch einkristalline Zellen genannt, werden aus reinstem Silizium hergestellt. Ein Kristall dieser Art von Silizium wird in einem komplexen Verfahren zu einem langen Stab gezüchtet. Der Stab wird dann in Wafer geschnitten, aus denen die Solarzellen entstehen.

Monokristalline Solarzellen sind dafür bekannt, dass sie im Vergleich zu den anderen beiden Arten von Solarzellen unter Standardtestbedingungen den höchsten Wirkungsgrad aufweisen. Der derzeitige Wirkungsgrad monokristalliner Solarzellen liegt bei 22-27 %. Monokristalline Solarmodule sind an den abgerundeten Kanten und der dunklen Farbe zu erkennen. Solarmodule aus polykristallinen Solarzellen, auch multikristalline Zellen genannt, haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad als solche aus monokristallinen Solarzellen.

Dies ist auf die Art der Herstellung zurückzuführen. Das Silizium wird nicht als einzelne Zelle gezüchtet, sondern als Block von Kristallen. Diese Blöcke werden dann in Wafer geschnitten, um einzelne Solarzellen herzustellen. Der derzeitige Wirkungsgrad von polykristallinen Solarmodulen liegt bei 15-22 %.

Ein polykristallines Solarmodul erkennen Sie an seinem quadratischen Schnitt und seiner blau gesprenkelten Farbe. Dünnschicht-Solarmodule werden hergestellt, indem ein Substrat aus Glas, Kunststoff oder Metall mit einer oder mehreren dünnen Schichten aus photovoltaischem Material überzogen wird. Dünnschichtsolarmodule sind in der Regel flexibel und haben ein geringes Gewicht. Es ist bekannt, dass sich Dünnschicht-Solarmodule etwas schneller abbauen als mono- und polykristalline Solarmodule.

Die Herstellung dieser Art von Paneelen ist weniger komplex, daher ist ihre Leistung um 5 % geringer als die Effizienz monokristalliner Solarmodule. Normalerweise erreichen Dünnschichtzellen einen Wirkungsgrad von 15-22 %. Auf der Oberfläche der Solarzellen bildet sich Eis, wenn keine Siliziumbeschichtung aufgebracht wird. Die Eisbildung kann den Wirkungsgrad von Solarzellen um 25 bis 100 % verringern.

Damit sich chemische Rückstände auflösen, müssen mindestens 20 mm Niederschlag auf die Oberfläche der Solarzellen fallen. Untersuchungen haben gezeigt, dass der Wirkungsgrad von Solarmodulen um 0,2 % sinkt, wenn sie mit einer Schicht aus chemischen Rückständen bedeckt sind. Wir prüfen die hochwertigsten Solarmodule der weltweit führenden Hersteller SunPower, REC, Panasonic, Q-Cells, Trina, Longi und Winaico und anderer, die höchste Leistung, Effizienz, beste Garantien und nachgewiesene Zuverlässigkeit auf der Grundlage unabhängiger Tests von PVEL bieten. Auch wenn der Wirkungsgrad bei der Auswahl von Solarmodulen für Ihr System sicherlich eine wichtige Rolle spielen kann, sollte er nicht das einzige Kriterium sein, auf das Sie achten.

Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls ist der Prozentsatz der Sonnenenergie, den das Modul in Strom umwandelt. Je effizienter Ihre Solarmodule sind, desto weniger Solarmodule und Wechselrichter benötigen Sie, um Ihre Energieziele zu erreichen. Wie im Folgenden näher erläutert, wird der Wirkungsgrad von Solarmodulen durch zwei Hauptfaktoren bestimmt: den Wirkungsgrad der Photovoltaik-Zellen (PV-Zellen), der sich aus dem Zelldesign und dem Siliziumtyp ergibt, und den Gesamtwirkungsgrad des Moduls, der sich aus der Zellenanordnung, der Konfiguration und der Modulgröße ergibt. Vereinfacht ausgedrückt, bezieht sich der Wirkungsgrad von Solarmodulen auf die Menge an Sonnenlicht, die auf die Module fällt und in Energie oder Solarstrom umgewandelt wird.

Alle Solarmodule werden unter Standardtestbedingungen geprüft, um einen genauen und standardisierten Wirkungsgrad angeben zu können. Der Wirkungsgrad von Solarmodulen wird durch die Menge des Sonnenlichts bestimmt, die auf die Oberfläche der Module reflektiert und dann in elektrische oder thermische Energie umgewandelt wird. Die Maximierung des Energieverbrauchs und die Einsparungen bei der Stromrechnung hängen also in hohem Maße von einem erstklassigen Wirkungsgrad der Solarmodule ab. Alles in allem gibt es eine Vielzahl von Hebeln, an denen Wissenschaftler und Forscher ziehen können, wenn sie an der Verbesserung der Effizienz einer Solarzelle arbeiten.

Bei der Installation ist es wichtig, alle Faktoren zu berücksichtigen, die den Wirkungsgrad eines Solarmoduls beeinflussen können. Wenn die gleiche Menge an Sonnenlicht für die gleiche Zeit auf zwei Solarmodule mit unterschiedlichen Wirkungsgraden fällt, wird das effizientere Modul mehr Strom erzeugen als das weniger effiziente Modul. Darüber hinaus verändern Faktoren wie die Fähigkeit, Licht auf beiden Seiten einer Zelle zu absorbieren (bifaciale Solarmodule) und die Fähigkeit, unterschiedliche Wellenlängen des Lichts zu absorbieren (Mehrfachsolarmodule), die Effizienzgleichung für Solarmodule. Aber was bedeutet der Wirkungsgrad von Solarmodulen überhaupt? Ist er das Wichtigste, worauf man bei einem Solarmodul achten sollte? Und was beeinflusst die Effizienz eines Solarmoduls in der realen Welt?

Literatur:

• https://www.cleanenergyreviews.info/blog/most-efficient-solar-panels
• Most Efficient Solar Panels: Solar Panel Efficiency Explained | EnergySage