Die blauen Solarpanels sind allgegenwärtig und wurden in den letzten Jahrzehnten als Standardprodukt installiert - vom Wohnbereich über Industrie- und Gewerbegebiete bis hin zu autonomen Solarkraftwerken. Aber in den letzten Jahren hat sich das Bild etwas verändert; immer häufiger sieht man nur noch schwarze Solarmodule installiert. Was steckt dahinter? Wir erklären es ausführlich, damit Sie die richtige Entscheidung für Ihre eigene Solaranlage treffen können.
1.Grundmaterial: Silizium
Um das Geheimnis zu lüften, ist es wichtig, zunächst die Struktur einer einzelnen Solarzelle zu verstehen. Eine Solarzelle besteht aus zwei Schichten des Elements Silizium. Dieses wird unter anderem aus Sand gewonnen und besteht, wie jedes Atom, aus einem Kern und Elektronen, die um ihn herum kreisen. Da Strom nichts anderes als die Bewegung von Elektronen in einem Leiter ist (zum Beispiel in einem Kupferkabel), reicht es aus, diese Elektronen zu bewegen, um Strom zu erzeugen.
2. Stromerzeugung
Dies geschieht, wenn das Sonnenlicht auf zwei unterschiedlich geladene Siliziumschichten in einem Solarmodul trifft. Um die Schichten positiv und negativ aufzuladen, werden einfach zusätzliche Elemente hinzugefügt. Ein eingebautes Phosphoratom erzeugt eine negativ geladene Siliziumschicht, während ein eingebautes Boratom eine positive Schicht erzeugt. Wenn das Sonnenlicht auf die Zelle trifft, versuchen die Elektronen, sich entlang eines Leiters zur anderen Seite zu bewegen, um die Spannung zwischen den beiden Schichten auszugleichen. Über den Leiter erreichen die Elektronen schließlich den Solarstromkreis, wo sie durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und in das Gebäudenetz eingespeist werden.
3. Polykristallin vs. monokristallin
Nun, da die Grundmaterialien und der Aufbau einer Solarzelle klar sind, müssen wir einen etwas tieferen Blick auf das verwendete Silizium und den Herstellungsprozess einer Zelle werfen.
Die beiden am häufigsten auf dem Markt zu findenden Solarmodule sind sogenannte polykristalline Module und monokristalline Module, deren Herstellungsprozess für die natürliche Farbbildung entscheidend ist. Bei der Herstellung von polykristallinen Solarzellen bildet das Silizium eine Vielzahl von Kristallen (daher der Begriff "polykristallin"), wenn es abgeschieden wird, die zusammen die gesamte Zellplatte bilden.
Sie können die Kristalle auf dem Bild unten links gut erkennen. Aufgrund der Materialbeschaffenheit und der Art und Weise, wie diese Struktur das Licht reflektiert, erscheint die Oberfläche der polykristallinen Solarzellen bläulich. Bei einem monokristallinen Design hingegen wird in der gesamten Zelle ein einziges Siliziumkristall gezüchtet (jede der Quadrate im Bild unten rechts), weshalb der Begriff monokristallin stammt.
Das hat den Vorteil, dass weniger Licht reflektiert wird, weniger Bestrahlungsenergie benötigt wird, um Elektronen zu bewegen, und die wandelnden Elektronen weniger Widerstand erfahren. Daher können Solarmodule, die aus monokristallinen Zellen bestehen, eine höhere Leistung erzeugen, Energie mit noch weniger Lichtbestrahlung erzeugen und an der Oberfläche dunkler erscheinen.
4. Welche Art von Solarmodul ist am besten für mich?
Monokristalline Solarmodule haben jedoch auch einen Nachteil: Sie sind teurer, da ihre Herstellung etwas kostenintensiver ist. Daher hängt die Frage, ob die eine oder andere Option bevorzugt wird, stark von den Umständen ab.
Es ist zu beachten, dass heute viele Menschen aus rein optischen Gründen monokristalline Module wählen, da schwarze Solarzellen besser in das Dach integriert sind. Außerdem sind sie oft dort nützlich, wo nur eine kleine Fläche zur Verfügung steht, um die maximale Energie aus der begrenzten Anzahl von installierbaren Modulen zu extrahieren. Dies ist beispielsweise bei Einfamilienhäusern der Fall.
Für große Gebäude, die ihren Strombedarf bereits mit blauen Solarmodulen decken können und bei denen der Kostenfaktor eines einzelnen Moduls mit Hunderten multipliziert wird, kann es sinnvoll sein, sich für ein polykristallines Design zu entscheiden.
