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Aktualisiert: 18.12.2019

Dünnschichtmodule für Photovoltaik Anlagen

Dünnschichtmodule sind aufgrund ihrer extrem geringen Dicke leicht und preisgünstig herzustellen. Dies stellt den größten Vorteil der Dünnschicht­module dar: durch ihre Flexibilität und ihr geringes Gewicht lassen sich diese Solarzellen sehr vielseitig verwenden, von Taschenrechnern bis hin zu Photovoltaik Anlagen. Dünnschichtmodule haben allerdings einen geringeren Wirkungsgrad als andere Solarzellen und benötigen deshalb mehr Fläche.
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Dünnschichtmodule: dünne & leichte Solarzellen

DünnschichtmodulDünnschichtmodule werden aufgedampft
oder gesprüht, Bild: First Solar
Manufacturing GmbH
Dünnschichtmodule werden meistens aus so genannten "amorphen" Solarzellen hergestellt und sind im Vergleich zu monokristallinen Solarzellen und polykristallinen Solarzellen sehr dünn und leicht.

Bei der Herstellung von Dünnschichtmodulen wird Silizium, Cadmiumtellurid oder Kupferindiumdiselenid in einer dünnen Schicht auf ein Trägermaterial, zum Beispiel auf Glas oder Folie, aufgedampft beziehungsweise aufgesprüht. Eine Schicht ist nur rund ein Mikrometer dick.

Cadmiumtellurid, CdTe, ist hierbei eines von mehreren möglichen Halbleitermaterialien für die Herstellung von Dünnschichtmodulen. Cadmuim, Cd, ist ein in der Natur vorkommendes, metallisches Element, welches vorrangig bei der Zinkherstellung anfällt. Viele Industrie- und Konsumprodukte wie Batterien oder elektrische Geräte enthalten Cd. Tellur ist ein Halbmetall, das bei der Kupfer- oder auch der Nickelherstellung extrahiert wird. Als Cadmiumtellurid gehen beide Elemente eine stabile Verbindung ein, deren physikalische Eigenschaften optimal für die Verwendung in Solarmodulen und damit zu Stromerzeugung geeignet sind.

Das Dünnschichtmodul wird dann direkt verschaltet und mit einer weiteren Glasschicht abgedeckt. Dünnschichtmodule sind oft kleiner als kristalline Solarmodule, haben eine sehr homogene Fläche und eine dunkelgrüne, bräunliche oder schwarze Färbung. Eine amorphe Solarzelle besitzt nicht die klassische kristalline Struktur wie polykristalline oder monokristalline Solarzellen. Die amorphe Solarzelle ist "gestaltlos".

Dünnschichtmodule benötigen wenig Rohstoffe

Für die Herstellung der Solarmodule wird sehr wenig Halbleiter­material benötigt, was Dünnschichtmodule preislich verhältnis­mäßig günstig macht. Die Herstellung der Solarmodule kann stark automatisiert werden, wodurch Dünnschichtmodule schnell und großen Mengen hergestellt werden.

Aufgrund der sehr geringen Dicke ist ein Dünnschichtmodul sehr flexibel und kann beispielsweise auch als Energiequelle für oder Jacken genutzt werden. Sehr verbreitet ist die Nutzung von Dünnschichtmodulen schon in Taschenrechnern oder anderen Kleingeräten. Voraussetzung dafür ist, dass als Trägermaterial in diesen Fällen Kunststoff statt Glas genutzt wird.

Der Anteil der Dünnschichtmodule für Photovoltaik Anlagen steigt kontinuierlich.

Dünnschichtmodule benötigen mehr Dachfläche als andere Solarzellen

Vorteile einer amorphen Solarzelle sind eine gute Absorptionsfähigkeit. Weiterhin sind Dünnschichtmodule, für die amorphe Solarzellen oft Verwendung finden, sehr dünn, leicht und preiswert. Sie können diffuses Licht besser verarbeiten, aber der Gesamtwirkungsgrad ist schlechter als bei anderen Solarmodulen.

Ein Nachteil von Dünnschichtmodulen liegt in einem geringeren Wirkungsgrad, der rund 4 bis 10 Prozent beträgt. Dadurch erreicht ein Dünnschichtmodul für eine Photovoltaik Anlage eine geringere Leistung pro Quadratmeter. Lohnenswert sind Dünnschichtmodule daher eher bei größeren Dachflächen. Bei steigenden Temperaturen verringert sich der Wirkungsgrad der Dünnschichtmodule, jedoch in geringerem Ausmaß als bei polykristallinen oder polykristallinen Solarmodulen.

Auch bei diffusem Licht oder bei Verschattung der Photovoltaik Anlage verringert sich die Leistung nur geringfügig, weshalb es sich auch lohnen kann, Dünnschichtmodule auf Dachflächen anzubringen, die nicht direkt nach Süden ausgerichtet sind. Da Dünnschichtmodule rahmenlos sind, ist die Verschmutzung durch Umwelteinflüsse geringer. Allerdings sind Dünnschichtmodule dadurch auch nicht so stabil, was die Montage erschweren kann. Dünnschichtmodule werden beispielsweise von QS Solar, First Solar, Conergy und SolarTec hergestellt.

Mit einem Solarkataster können Sie schnell einen ersten Eindruck erhalten, ob sich ihr Dach für eine Photovoltaik Anlage eignet. Danach sollten Sie aber einen Fachbetrieb finden, der Sie bei der Wahl der richtigen Solarmodule berät.

Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com

Erfahrungen & Fragen zum Thema Dünnschichtmodule

Kosten für freistehende Solaranlage mit Dünnschichtmodulen und Solarspeicher

Ich bin dabei ein Einfamilienhaus zu kaufen und möchte dieses mit Solarstrom unterstützen und möchte Sie diesbezüglich um einen Kostenvoranschlag bitten. Der durchschnittliche Stromverbrauch liegt bei ca 3200kwh/ Jahr, somit würde ich Solarmodule (Dünnschicht) mit einer Leistung von 4kWp ins Auge fassen, um diese natürlich noch zu unterstützen und Leistungsschwankungen abzufedern werde ich denke ich auch eine Speichereinheit für Solarstrom benötigen, wieviel Kapazität ist ihrer Meinung nach notwendig – wieviel würde die Kosten? Zusammenfassend: Freistehende Solaranlage mit Dünnschichtmodulen, 4kWp (ca), Energiespeicher (Kapazität, Kosten, Modul?)– Anschaffungskosten, Montage, Aufrechterhaltungskosten? Darüberhinaus habe ich noch eine rein organisatorische Frage, das Gartengrundstück befindet sich nicht direkt am Haus anliegend, wäre trotzdem eine eigene Stromversorgung möglich (obwohl die beiden Objekte voneinander entfernt wären? Haben sie da eine Idee wie man das Problem überwinden kann?) Über einen Kostenvoranschlag sowie eine Rückmeldung mit Lösungen für die Probleme bin ich sehr dankbar!
Antwort eines Haus&Co Experten

Wir wünschen viel Erfolg bei dem Projekt! Wenn Sie sich direkt Angebote einholen möchten, können sie auch über unser Kontaktformular zusätzlich eine Anfrage stellen: https://www.solaranlagen-portal.com/solar/fachbetriebe-finden

Photovoltaik: Modultypen im Vergleich

Ich habe einige Fragen zu den unterschiedlichen Modultypen für Photovoltaik: 1. Welche Lebensdauer haben Monokristalline Module? 2. Wie unterscheiden sich mono- und polykristalline Module hinsichtlich der Preise? 3.) Bei welchem Modultyp erhält man das bestmögliche Preis-Leistungsverhältnis: Monokristalline Module, Polykristalline Module oder Dünnschicht-Module? (im Hinblick auf Anschaffungskosten, Wirkungsgrad und Haltbarkeit)?
Antwort von Energieberatung Leitlein

1. In der Regel geht man von 25 bis 30 Jahren aus. Hängt auch von der Fertigungsqualität ab.

2. Die Polykristalline Module sind pro Watt etwas günstiger als die monokristallienen Module.

3. Nach meiner Meinung bei monokristallienen Modulen.

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