Technik und Aufbau

Es gibt viele verschiedene Arten von Modultypen – die Frage über die Wahl des richtigen Modultypen. Mono oder polykristalline Module, was passt zu mir? Wo liegen die Unterschiede? Welche Variante erwirtschaftet mehr für mich?

Mono- und polykristalline Solarzellen

Die Unterschiede im Herstellungsverfahren von monokristallinen und polykristallinen Solarzellen sind sehr gering. Monokristalline Solarzellen erkennt man an ihrer schwarzen bis bläulichen Farbe. Sie werden aus einem Einkristall-Stab gesägt. Durch die homogene Ausrichtung der Kristallstruktur besitzen diese im Vergleich zu anderen Siliziumzellen einen hohen Wirkungsgrad. Sie werden bevorzugt dort eingesetzt, wo nur eine begrenzte Fläche zur Stromerzeugung zur Verfügung steht. Durch das aufwendige Herstellungsverfahren verteuert sich die monokristalline Solarzelle.Polykristalline oder multikristalline Solarzellen erkennt man an ihrer blauen Oberfläche. Ihre Kristallstruktur ist nur in Teilen geordnet. Deshalb haben sie einen etwas höheren Innenwiderstand, die sich in einem etwas niedrigeren Wirkungsgrad niederschlägt. Polykristalline Zellen sind einfacher in der Herstellung, sie werden in Blöcken vergossen und anschließend in Scheiben gesägt. Polykristalline Zellen haben aufgrund des vergleichsweise geringen Fertigungsaufwandes ein günstiges Preis/Leistungsverhältnis und sind die am häufigsten verwendete Technologie. Speziell geeignet sind die polykristallinen Module für landwirtschaftliche Gebäude, da Doppelglasmodule robust gegen Witterungseinflüsse oder aggressive Luftschadstoffe sind. Polykristalline Module finden gerade aufgrund Ihres Preis/Leistungsverhältnisses im Einfamilienhausbereich immer mehr Zuspruch.

Zwei polykristalline Zellen im Vergleich zu einer monokristallinen rechts.

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage im Ganzen

Wir versuchen Ihnen im Einzelnen jeden Punkt so einfach wie möglich darzustellen.
Eine Möglichkeit zur Nutzung der nahezu unerschöpflichen Energie der Sonne ist die Stromgewinnung mittels Solarzellen – Photovoltaik genannt.

Solarmodule bestehen aus Solarzellen die in der Regel aus dem Halbleitermaterial Silizium. Die Solarzellen werden in Standardgrößen von 10×10 cm oder 15×15 cm gefertigt, dann zusammengefasst und wetterbeständig zwischen einem Frontglas und einer rückseitigen Folie einlaminiert und versiegelt. Diese Solarmodule werden dann auf einer Unterkonstruktion auf Ihrem Dach montiert und mit entsprechenden Anschlusskabeln versehen die über wasserfeste Steckverbindungen verfügen.

Wenn die Sonne nun auf Ihre Solarmodule scheint, setzen sich Elektronen in Bewegung und es fließt elektrischer Gleichstrom. Allerdings nur dann wenn ein geschlossener Stromkreis besteht. Um nun den erzeugten Strom für Sie nutzbar zu machen, benötigen Sie einen Wechselrichter, der aus dem gewonnenen Gleichstrom Wechselstrom erzeugt.

Dieser kann dann in Ihrem Haushalt direkt verbraucht, in einem Speicher vorgehalten oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die eingespeisten kW werden über einen zusätzlichen Zähler erfasst und dann mit der entsprechenden Vergütung laut EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) vergütet. Mehrere Photovoltaik Module werden zum sogenannten String zusammengeschlossen.

Zur Photovoltaikanlage gehören jedoch noch mehr Komponenten. Um den Gleichstrom nutzen zu können beziehungsweise ihn in das öffentliche Netz einspeisen zu können, ist ein Wechselrichter notwendig, der den Gleichstrom in Wechselstrom wandelt.

Die Qualität des Wechselrichters ist entscheidend für den Ertrag der Photovoltaikanlage. Neben der Verkabelung wird ein Einspeisezähler bzw. Eigenverbrauchszähler benötigt.

Bei der Photovoltaik Aufdach-Montage werden die Photovoltaik Module in einem geringen Abstand zum Dach montiert. Dieser Abstand sollte gerade so groß gewählt werden, dass eine ordentliche Hinterlüftung der Solarmodule gewährleistet ist, ohne dass die Belastung durch den Wind zu Beschädigungen führen kann.

Bei den in Deutschland meist verbreiteten Ziegeldächern werden Haken auf die Dachsparren geschraubt. Die Anzahl der Haken hängt von der Belastbarkeit der Sparren, der Größe der Module etc. ab. Auf diese Haken wiederum werden Schienen montiert, in die die Solarmodule entweder eingehängt, verschraubt oder mit einem speziellen Befestigungssystem, etwa Klammern, montiert werden.

Bei der Photovoltaik Montage muss darauf geachtet werden, dass die Dachziegel und eine eventuell vorhandene Dämmung nicht beschädigt werden.