Monokristallin & Polykristallin im Vergleich
Monokristalline Solarzellen und polykristalline Solarzellen haben einen hohen Wirkungsgrad, büßen aber bei hohen Temperaturen oder nicht optimaler Solarstrahlung an Leistung ein. Durch die aufwendige Herstellung sind monokristalline und polykristalline Photovoltaik-Module daher im Vergleich teuer und schwerer als Dünnschicht-Module. Welche Module für Sie am besten geeignet sind, können Sie einfach in einer kostenlosen Beratung klären.
v.l.n.r. Modul monokristallin (schwarz), monokristallines Modul (blau) und ein polykristallines Modul,
Bild: Solarnova Produktions- und Vertriebsgesellschaft mbH
Photovoltaik-Module aus monokristallinen Solarzellen sind teurer, aber auch am leistungsfähigsten, und daher besonders gut für kleine Dachflächen geeignet, die nach Süden ausgerichtet sind. Polykristalline Solarzellen haben im Unterschied zum monokristallinen Konkurrenten einen geringeren Wirkungsgrad und sollten eher für größere Dachflächen oder relativ kleine Anlagen genutzt werden.
Dünnschicht-Module - geringerer Wirkungsgrad, aber sehr leicht
Dünnschichtmodule sind im Vergleich zu anderen Modulen sehr leicht und günstig, haben aber auch nur einen geringen Wirkungsgrad. Lohnenswert sind Dünnschicht-Module daher eher für sehr große Dachflächen beziehungsweise für große Anlagen, auf denen viele Photovoltaik-Module montiert werden können. Im Unterschied zu monokristallinen oder polykristallinen Solarzellen büßen Dünnschicht-Module bei schwachen Lichtverhältnissen oder sehr hohen Temperaturen nur geringfügig an Leistung ein.
Dabei ist jede Solarzelle mit einer Antireflexschicht beschichtet. Eine wenige Millionstel Millimeter dicke, hochtransparente Schicht, die Lichtreflexionen oder Einstrahlverluste verhindert. Ziel ist es, durch diese Schicht eine höchstmögliche Einstrahlung zu erzielen und eine maximale Stromausbeute der Solarzellen zu garantieren. Für den eigentlichen Prozess der Stromerzeugung innerhalb einer Solarzelle ist die Antireflexschicht aber nicht von Bedeutung. Jedoch sorgt sie dafür, dass mehr Licht ins Innere einer Solarzelle eindringt.
CIGS-Module: neue Dünnschichttechnologie mit Entwicklungspotenzial
Röhrenförmige CIGS-Module vom Unternehmen Solyndra sind im Unterschied zu Dünnschichtmodulen, monokristallin oder polykristallin-Modulen noch nicht lange auf dem Markt, weshalb keine Langzeitstudien existieren und die Photovoltaik-Module im Vergleich noch relativ teuer sind. Die CIGS-Module basieren auf der Dünnschichttechnologie. Sie haben mit 13-15 Prozent einen durchschnittlichen Wirkungsgrad, nutzen aber auch schwache Lichtverhältnisse sehr gut aus. Besonders im Winter können sie im Unterschied zu einem Solarmodul, das monokristallin, polykristallin oder mit Dünnschicht-Technik arbeitet, die Solarstrahlung besser ausnutzen.
Monokristallin, Polykristallin, Dünnschicht und CIGS im Vergleich
| Monokristallin | Polykristallin | Dünnschicht | CIGS | |
| Wirkungsgrad | 14 - 20 % | 12 - 16 % | 6 - 10 % | 13 - 15 % |
| Schwachlichtverhalten | Einbußen bei diffusem Licht | Einbußen bei diffusem Licht | Nur geringe Einbußen | Nur geringe Einbußen |
| Wärmeverhalten | Einbußen bei hohen Temperaturen | Einbußen bei hohen Temperaturen | Nur geringe Einbußen | Nur geringe Einbußen |
| Kosten | Teurer als Polykristallin und Dünnschicht | Günstiger als Monokristalin und CIGS | Günstiger als Monokristallin, Polykristallin und CIGS | Bisland am teuersten |
| Langzeittest | Sehr hohe Leistung, stabil, hohe Lebensdauer | Hohe Leistung, stabil, hohe Lebensdauer | Mittlere Leistung, etwas geringere Lebensdauer | Geringere Leistung, im Winter aber höher, noch keine Langzeittests |
| Gewicht pro Quadratmeter | Höher | Höher | Niedriger | Niedriger |
| Störanfälligkeit | Sehr gering | Sehr gering | Gering | Gering |
Leistungstoleranz bei Solarmodulen
Bei der Produktion von Solarmodulen kommt es herstellungsbedingt zu Unterschieden in der angegebenen Nennleistung, die nicht völlig ausgeschlossen werden können. Das bedeutet, dass ein Modul in der Praxis mehr oder weniger Leistung erbringt, als es sollte. Der Begriff Leistungstoleranz drückt diese Unterschiede in Prozent aus.
Die Varianz liegt im Mittel bei ungefähr drei Prozent oberhalb oder unterhalb der Nennleistung - dann als positive (plus-) oder negative (minus-) Leistungstoleranz bezeichnet. Auch eine doppelseitige Leistungstoleranz von bspw. drei Prozent plus und minus ist möglich. Ein Modul mit einer Nennleistung von 200 Watt Peak und einer Leistungstoleranz von minus drei Prozent erbringt also eine Mindestleistung von 196 Watt Peak.
Diese Tabelle ist ein erster Anhaltspunkt bei der Wahl zwischen Monokristallin, Polykristallin oder einem anderen Modultyp. Bei der individuellen Anlagenplanung und Auswahl eines geeigneten Solarmoduls helfen Photovoltaik Fachbetriebe.
