Monokristalline Solarmodule: Vorteile, Nachteile und Kosten

Inhalt

• Vor- und Nachteile monokristalliner Module im Überblick
• Kennwerte und Leistungsdaten von monokristallinen Modulen im Überblick
• TOPCon oder PERC?
• Wo sollten monokristalline Solarpanels zum Einsatz kommen?
• Wie viel Fläche brauchen monokristalline PV-Module konkret?
• Wirtschaftlichkeit und Amortisation
• Was kosten monokristalline Module?
• Meine Meinung: Monokristalline Solarmodule sind voll und ganz empfehlenswert
• FAQ

Wie beim Kauf jeder PV-Anlage gilt auch für eine mit monokristallinen Modulen: Am Anfang steht das Informieren. Vergleichen Sie in diesem Zuge alle wichtigen Daten. 

➔ Hier finden Sie zur ersten Orientierung einige typische Werte von monokristallinen Solarmodulen:

• Gewicht: ca. 17,5 kg/Modul bis 22,8 kg/Modul (Glas-Glas-Module schwerer als Glas-Folie)
• Modulmaße: im Durchschnitt ca. 1.700 x 1.038 x 40 mm
• Nennleistung: ca. 400 bis 460 W
• Wirkungsgrad: bis ca. 23 %, Trend aufwärts
• Degradation der Nennleistung: ca. 0,15 % p. a. (Fraunhofer ISE)
• Produktgarantie: meist bis zu 10 Jahre, manchmal mehr (Verbraucherzentrale)
• Preisbereich: ca. 100 bis 350 Euro pro Modul (Stand 2025)
• Optik: Monokristalline Solarmodule haben eine optisch einheitliche Oberfläche. In der Ausführung “Full Black” wirken monokristalline Solarmodule besonders elegant. Denn dann sind Zellen und Rahmen einheitlich schwarz.

Dass monokristalline Solarmodule den Markt dominieren, ist unstrittig. Doch innerhalb dieser Technologie gibt es zwei gängige Typen: PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) und TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact). PERC-Module gibt es schon länger am Markt. Sie basieren auf p-Typ-Silizium. TOPCon-Module sind eine neuere Entwicklung, die auf n-Typ-Silizium basiert. Laut International Technology Roadmap for Photovoltaics (ITRPV) waren n-Typ-TOPCon-Solarmodule  im Jahr 2024 erstmals stärker am Markt vertreten als p-Typ-Silizium-PERC-Module.

Wie die ITRPV berichtet, stellte bereits im Jahr 2024 kristalline Silizium-Photovoltaik 98 Prozent des gesamten PV-Marktanteils, während die restlichen 2 Prozent auf Dünnschichttechnologie entfielen. Innerhalb des sehr großen Silizium-basierten Photovoltaikmarktes dominieren außerdem monokristalline Czochralski-Wafer (Cz-Si) den Marktanteil vollständig. 

Der Wirkungsgrad einer monokristallinen Solarzelle ist aus mehreren Gründen hoch. Zum einen werden die Wafer aus einem einzelnen Kristall geschnitten. Das bedeutet, es gibt keinen Energieverlust in den Grenzbereichen verschiedener Kristalle.

Außerdem haben monokristalline Solarzellen im Vergleich zu den nicht mehr gängigen polykristallinen Solarzellen einen sehr hohen Siliziumanteil. So erreichen sie einen Wirkungsgrad von rund 20 bis 30 Prozent. Das macht sie zu den effizientesten Solarzellen bei direkter Sonneneinstrahlung. Als Beispiel: Anfang 2025 erreicht das monokristalline Full-Black-Modul Aiko Solar 460W einen Wirkungsgrad von 23,1 Prozent.

Innerhalb des Marktanteils der monokristallinen Module sind PERC-Module etablierter und etwas günstiger, die neueren TOPCon-Module zwar teurer, aber technisch überlegen. Daher dominieren sie zunehmend den Markt. 

Tabelle: PERC- und TOPCon-Module im Vergleich

Zwar sind monokristalline TOPCon-Module aufgrund der aufwändigen Herstellung etwas teurer. Angesichts der insgesamt gefallenen Modulpreise fällt das aber nicht so sehr ins Gewicht. Laut ITRPV sind die Preise 2024 im Vergleich zu 2023 um rund 33 Prozent gesunken.

Ein Nachteil: Monokristalline Solarzellen aus früheren Generationen büßen bei diffusem Licht an Leistung ein. Bei einer Dachfläche, die nicht direkt nach Süden ausgerichtet ist, könnte sich der Wirkungsgrad der Solarmodule daher reduzieren. 

➔ Setzen Sie deshalb auf TOPCon-Module, wenn Ihr Dach es mit Verschattung oder diffusem Licht zu tun hat.

Neben kristallinen Solarzellen sind besonders dünne cigs-Module erhältlich, auch Dünnschichtmodule genannt. Ihr Marktanteil ist mit 2 Prozent jedoch ziemlich gering.

➜ Tipp: Holen Sie sich für die Modulwahl einen Photovoltaik-Fachbetrieb zur Unterstützung. 

Ausblick: In den nächsten Jahren kommen weitere Solarzellen wie die Perowskit-Solarzellen und die Tandemsolarzellen auf den Markt, die noch einmal einen großen Schub an Effizienz versprechen. Laut dem Fraunhofer ISE sind sie, Stand 2025, aber noch nicht marktreif, wenngleich die Forschung große Fortschritte macht.

Der Wirkungsgrad monokristalliner Solarmodule ist hoch. Darum bieten sie mehr Leistung auf weniger Fläche. Durch den geringeren Platzverbrauch eignen sich monokristalline Solarmodule gut für kleinere Dächer, zum Beispiel auf einem Reihenhaus. 

➜  Nutzen Sie den geringen Platz auf Ihrem Dach möglichst effizient. Dafür sind monokristalline n-Type-TOPCon-Module optimal. Ihre Effizienz ist hoch und die Degradation gering.

➜ Oder möchten Sie sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie auf Ihrem Dach unterbringen? Dann haben Sie auch wenig Platz, denn die Kollektoren brauchen ebenfalls einiges an Fläche. Mit effizienten monokristallinen Modulen, vor allem TOPCon-Modulen, holen Sie aus der geringen Fläche das Optimum heraus.

Monokristalline Solarzellen brauchen mit fortschreitender Technik immer weniger Fläche, um ein Kilowattpeak an Solarstrom zu gewinnen. Die folgende Beispielrechnung zeigt Ihnen, wie viele Quadratmeter Sie brauchen:

Beispielrechnung:

Ein PV-Modul hat rund 2 qm.

Um herauszufinden, wie viel Leistung das Modul pro qm hat, dividieren Sie die Modulleistung von 440 Wp durch den Flächeninhalt von 2 qm. 

440 Wp / 2 qm = 220 Wp/qm 

Pro qm gewinnt diese Anlage im Jahr im besten (aber unwahrscheinlichen) Fall 220 kWh pro Jahr. Für ein Kilowattpeak an Spitzenleistung benötigen Sie etwa 5 qm Dachfläche. Belegen Sie 50 qm mit monokristallinen Modulen, so erhalten Sie 50 qm x 220 Wp = 11.000 kWh Strom pro Jahr.

Monokristalline Solarmodule sind sehr hochwertig: Sowohl aufgrund der anspruchsvollen Herstellung als auch wegen der Effizienz. Das schlägt sich auch im Kaufpreis nieder. Gehen Sie je nach Hersteller für ein Solarpanel mit monokristallinen Zellen von Verbraucherpreisen zwischen ca. 100 und 350 Euro aus. Vor allem der Herstellername wirkt sich auf den Kaufpreis aus.

• Rechenbeispiel Kosten monokristalline Zellen: Für ein kWp Leistung brauchen Sie etwa 2 monokristalline Module. Ein kWp kostet also zwischen 200 und 700 Euro. Für 10 kWp, was eine typische PV-Anlagen-Größe für ein Einfamilienhaus ist, sind 20 Module notwendig. Gehen Sie von Kosten zwischen ca. 4.000 und 14.000 Euro aus. Ohne Installation.

➜ Diese Berechnung kann je nach Dachausrichtung, Modulfabrikat und weiteren Faktoren sehr stark schwanken. Verstehen Sie die genannten Kosten daher nur als sehr groben  Richtwert.

Neben monokristallinen Modulen gibt es noch weitere Modultypen. Doch die finden sich inzwischen fast nur noch bei älteren Photovoltaikanlagen. Monokristalline PV-Module haben sich aufgrund ihrer unschlagbaren Effizienz am Markt durchgesetzt. Damit der Eindruck aber vollständig ist, zeigen wir Ihnen die drei bekanntesten Modultypen im Vergleich.

Monokristalline Solarmodule haben in Deutschland bereits einen hohen Marktanteil von 95 %. Das spricht für sie. Dennoch lohnt sich ein Blick über den Tellerrand und ein Vergleich mit anderen Modultypen. So werden die Stärken monokristalliner Solarzellen noch einmal deutlicher.

1. Monokristalline Solarmodule: Hohe Effizienz bei edler Optik

➜ Monokristalline Module erkennen Sie an ihrer gleichmäßig dunklen, fast schwarzen Färbung. Sie werden aus einem einzigen Siliziumkristall hergestellt, was ein aufwendiger Prozess ist. Es gibt PERC-Module oder TOPCon-Module.

• Vorteile: Der Hauptvorteil liegt in ihrem hohen Wirkungsgrad, vor allem der TOPCon-Variante. Das bedeutet, dass diese Module auf einer kleineren Fläche mehr Strom erzeugen können als andere Modularten. Aktuelle Modelle erreichen Nennwirkungsgrade von über 21 %. Das macht sie ideal für Dächer mit begrenztem Platzangebot, zum Beispiel Reihenhäuser.
• Nachteile: Aufgrund des komplexeren Herstellungsprozesses sind sie teurer als polykristalline Module.

2. Polykristalline Solarmodule: Der bewährte Preis-Leistungs-Sieger

➜ Polykristalline Module haben eine bläuliche, schimmernde Oberfläche, die aus mehreren zusammengesetzten Siliziumkristallen besteht. Die Optik ist daher nicht einheitlich. Ihre Herstellung ist weniger energieintensiv und daher kostengünstiger als die von monokristallinen Modulen. Ihr Marktanteil in Deutschland liegt bei etwa 50 Prozent. Aber nur, weil viele ältere PV-Anlagen polykristalline Module verwenden. 

Denn: Polykristalline Module sind nicht mehr Stand der Technik und finden sich so gut wie gar nicht mehr in Angeboten für neue PV-Anlagen. Hier stellt sich nur noch die Frage ob PERC poder TOPCon

• Vorteile: Polykristalline Module sind günstig. Ihr Wirkungsgrad ist geringer als bei monokristallinen Modulen. Lange galten sie als eine wirtschaftlich attraktive Option für große Dachflächen, bei denen der Platzbedarf eine untergeordnete Rolle spielt. Heute wählt man dafür PERC-Module.
• Nachteile: Der Wirkungsgrad liegt bei nur etwa 15 bis 18 Prozent. Das ist deutlich weniger als bei monokristallinen Modulen. Deshalb verschwinden polykristalline Module auch gerade zugunsten von monokristallinen Modulen vom Markt.

3. Dünnschichtmodule: Flexibel, aber mit sehr geringem Marktanteil

➜ Dünnschichtmodule sind eine technologische Alternative zu den kristallinen Modulen. Bei ihrer Herstellung werden Halbleitermaterialien, wie zum Beispiel Cadmiumtellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Selenid (CIS), in einer sehr dünnen Schicht auf ein Trägermaterial wie Glas aufgedampft. Ihr Marktanteil liegt derzeit bei rund 2 %.

• Vorteile: Sie sind leicht und flexibel, was ihre Anwendung auf individuellen Oberflächen ermöglicht. Außerdem verlieren sie bei hohen Temperaturen weniger an Leistung. Nachteile: Ihr Wirkungsgrad ist mit rund 10 bis 13 % viel geringer als der von kristallinen Modulen. Bei einigen Dünnschicht-Technologien, insbesondere bei CdTe-Modulen, kommen außerdem umweltkritische Stoffe wie Cadmium zum Einsatz. Auch bei der Produktion können klimaschädliche Gase wie Stickstofftrifluorid (NF3​) verwendet werden.

➜ Im Kurzvergleich zeigt sich: Es kommt nicht von ungefähr, dass der Marktanteil von monokristallinen Modulen deutlich höher ist als der von anderen Fabrikaten. Die Vorteile überwiegen einfach.

Es gibt verschiedene Herstellungsverfahren für monokristalline Solarmodule.

➜ Mit dem Zonenschmelzverfahren lässt sich hochreines monokristallines Silizium herstellen. Das geht so:

• Schmelzen einer kleinen Zone eines gereinigten Stabes mit polykristalliner Struktur.
• Diese Schmelzzone bewegt sich durch den Stab.
• Während dieser Bewegung nimmt sie eine monokristalline Struktur an.
• Diese monokristalline Struktur setzt sich an einem Ende des Stabes ab.
• Verunreinigungen und Fremdatome setzen sich am anderen Ende des Stabes ab. Dort lassen sich sich leicht entfernen. 
• Das Ergebnis ist monokristallines Silizium mit hoher Reinheit.

Das Zonenschmelzverfahren erzeugt monokristallines Silizium in sehr hoher Qualität. Demgegenüber stehen die hohen Herstellungskosten. Dadurch eignet sich das Zonenschmelzverfahren nicht für die Massenproduktion.

➜ Das Czochralski-Verfahren (CZ-Verfahren) ist ein Vorgehen zur Herstellung einkristalliner Stoffe. Es kommt für die Herstellung von n-Type-Solarzellen zum Einsatz. Denn es ist das wirtschaftlichste Verfahren, um monokristalline Solarzellen herzustellen. Das geht so:

• Reines Silizium befindet sich in geschmolzener Form in einem Tiegel. 
• In ihn wird ein rotierender Metallstab mit einem sogenannten "Impfkristall" eingeführt und langsam wieder entfernt. An diesem Kristallisationskeim entsteht eine Kristallschicht. Durch Drehen und Ziehen wächst der Einkristall in Zylinderform.
• Variierende Rotationsgeschwindigkeit und Temperatur sorgen für die gewünschte Größe des Kristalls.
• Von dem so gezüchteten Kristallzylinder werden dünne Scheiben mit rund 0,3 mm Dicke abgeschnitten. Das sind die Wafer.

Monokristallines Silizium aus dem Czochralski-Verfahren ist weniger hochwertig als das aus dem Zonenschmelzverfahren. Aber es kostet weniger und ist deshalb das bevorzugte Verfahren, um monokristalline Solarzellen in der Massenfertigung herzustellen. 

➜ String Ribbon ist ein weiteres, patentiertes, Verfahren zur Herstellung von Wafern. Bei diesem Verfahren werden Drähte durch geschmolzenes Silizium gezogen. Zwischen den Drähten bildet sich durch Oberflächenspannung ein Band aus Silizium, das zu Wafern weiterverarbeitet wird.

Im Unterschied zum Sägen von Wafern aus festen Siliziumblöcken spart die String-Ribbon-Technik bis zu 50 % Silizium ein. Das Verfahren ist besonders nachhaltig und trägt zu einer schnelleren energetischen Amortisation von Solarmodulen bei. Es kommt aber kaum für die Massenfertigung zum Einsatz.

Solarmodule aus monokristallinem Silizium sind für neue PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern der Standard. Ihr Marktanteil ist mit 95 Prozent sehr hoch und es gibt kaum noch Angebote für Polykristalline Module. Denn die monokristallinen Module sind sehr effizient und auch optisch ansprechend. Durch ihre einheitlich dunkle Farbe fügen sie sich gut in die Hausoptik ein. Wenn Ihr Solarteur Ihnen monokristalline PV-Module für Ihre Anlage vorschlägt, spricht nichts dagegen.

➜ Lassen Sie sich nun gut beraten, ob für Sie die TOPCon- oder die PERC-Variante passt.