Wissenswertes zu Solarmodulen

Was sind Solarmodule?

Solarmodule sind Bestandteile von Solaranlagen und wandeln die Energiestrahlung des Sonnenlichts in elektrische Energie um. Dazu werden photoelektrische Effekte in chemischen Elementen oder Verbindungen genutzt.

Ein Solarmodul besteht aus Solarzellen in Serien- oder Parallelschaltung. Die in den Solarzellen verwendeten Materialien arbeiten mit dem sogenannten inneren photoelektrischen Effekt.

Der photoelektrische Effekt beschreibt – ganz allgemein –, dass Metallplatten bei der Bestrahlung mit Licht Elektronen emittieren. Die Intensität des Elektronenstroms ist direkt proportional mit der Lichtintensität. Die theoretischen Modelle dafür gehen unter anderen auf Max Planck und Albert Einstein zurück.

Der photovoltaische Effekt ist eine Art des inneren photoelektrischen Effekts. Dabei werden Ladungsträgerpaare durch den Einfluss des einstrahlenden Lichts getrennt und gehen in bestimmte Zonen eines Halbleiters über. Durch diese Bewegung entsteht ein Strom, der Photostrom, der an den Anschlüssen des verwendeten Halbleitermaterials abgenommen werden kann.

Wie sind Solarmodule aufgebaut?

Ein Solarmodul besteht aus den folgenden Elementen:
 
  • Sicherheits-Glasscheibe: sorgt auf der der Sonne zugewandten Seite unter anderem für den Schutz gegen Witterungseinflüsse und Verschmutzung
  • Durchsichtige Kunststoffschicht: nimmt die Solarzellen auf. Als Material wird Ethylenvinylacetat (EVA) oder Silikongummi verwendet.
  • Elektrische Verbindung der einzelnen Solarzellen miteinander durch Lötbändchen
  • Rückseite aus witterungsbeständigen Kunststoff als Schutz mit Folien aus Polyvinylfluorid oder Polyester
  • Das gesamte Konstrukt ist von einem Rahmen umgeben – aus Gründen der Gewichtsersparnis aus Aluminiumprofil. Er schützt die Glasscheibe bei Transport, Handhabung und Montage. Ebenso dient er bei Solarverbünden für eine Versteifung der Konstruktion.
  • Zur Entnahme der Elektroenergie ist eine Anschlussdose montiert, häufig bereits mit Anschlusskabeln und Steckern. Mit Freilauf- beziehungsweise Bypass-Dioden wird sichergestellt (je nach Verschaltung der Solarmodule), dass nicht beleuchtete Module elektrisch „übersprungen“ werden.
  • Jede Solarzelle verfügt über eine individuelle, unveränderbare Seriennummer auf dem Rahmen oder an den eingebetteten Solarzellen.


Das Zusammenfügen der einzelnen Elemente erfolgt in einem dem Laminieren ähnlichen Verfahren.

Solarmodule gibt es als flexible und starre Ausführung, was ihre Einsatzbandbreite vervielfacht. Starre Solarmodule bestehen üblicherweise aus siliziumbasierten Solarzellen. Die Solarzellen werden mechanisch durch das Modul vor Umwelteinflüssen geschützt. Das Gehäusematerial ist für einen dauerhaften Außenbetrieb geeignet. Es gibt wartungsfreie, selbstreinigende Module, die zudem salzwasserbeständig sind. Flexible Module bestehen aus monokristallinen Zellen zwischen transparenten Kunststoffplatten.

Solarmodule geben immer Gleichspannung (DC) ab. Elektrische Kennwerte sind:
 

  • Leerlaufspannung
  • Kurzschlussstrom
  • Spannung, Strom und Leistung im bestmöglichen Betriebszustand
  • Temperaturkoeffizient (TK) für die Leistungsänderung, die Leerlaufspannungsänderung und die Kurzschlussstromänderung
  • der Wirkungsgrad und der Aperturwirkungsgrad (bezogen auf die Öffnungsweite des Moduls)
  • maximale Systemspannung

Welche Solarmodule sind bei Conrad erhältlich?

Solarmodule werden in unserem Onlineshop nach verschiedenen technischen Gesichtspunkten unterschieden:


Kategorie

Dünnschicht-Solarmodul

Vorteile sind niedrige Produktionskosten und geringere Amortisationszeit. Interessant sind diese Module für Investoren mit größeren Flächen.

Monokristallines Solarmodul

Sie sind aufwendig in der Herstellung, aber aufgrund des hohen Siliziumgehalts äußerst effizient. Aufgrund des hohen Wirkungsgrads sind sie besonders gut für kleine Dachflächen geeignet.

Polykristallines Solarmodul

Sie weisen einen geringeren Wirkungsgrad als beispielweise monokristalline Module auf. Es wird seltener reines Silizium verwendet. Gut verwendbar sind diese Module auf großen Flächen. Weltweit wird diese Art der Solarmodule zurzeit am häufigsten verwendet

Nennspannung

Erhältlich sind Module mit 3, 6, 12 und 24 Volt Gleichspannung.

Leistung

Die bei uns angebotenen Solarmodule weisen Leistungen von 0,75 bis 160 Wp auf.

Das „Watt peak“ (vom englischen peak = „Spitze“) ist im Bereich der Photovoltaik gebräuchlich, allerdings keine normgerechte Bezeichnung für die elektrische Leistung (Einheit: Watt). Gebräuchlich sind zudem Vielfache wie Kilowattpeak (kWp) und Megawattpeak (MwP). Diese sogenannte Einheit wird verwendet, um unterschiedliche Solarzellen und Solarmodule unter genormten Testbedingungen mit folgenden Parametern zu vergleichen:
 

  • Zellentemperatur: 25 Grad Celsius
  • Bestrahlungsstärke: 1.000 Watt pro Quadratmeter (W/m²)
  • Sonnenlichtspektrum: 1,5 (zum Beispiel der Sonnenhöchststand in Karlsruhe)

Wer setzt Solarmodule ein?

Überall, wo Flächen für die Nutzung der Sonnenstrahlung zur Verfügung stehen, können Solarmodule eingesetzt werden, um die konventionelle Stromversorgung zu ergänzen oder zu ersetzen. Camper, Segler, Modellbauer, Gartenfreunde und mobile Werkstätten gehören ebenfalls zu den Zielgruppen für die Verwendung von Solarmodulen.

FAQ – häufig gestellte Fragen zu Solarmodulen

Welche Sicherheits- und Bedienungshinweise sind zu beachten?

Den einzelnen Komponenten von Solar-Kleinanlagen liegen umfangreiche Bedienungsanleitungen bei. Nehmen Sie diese vor dem Beginn der Installation sorgfältig zur Kenntnis. Spezielles Augenmerk sollten Sie möglichen Biegeradien und der Vermeidung von Schwingungen widmen. Wenn Sie Module verbinden, achten Sie unbedingt auf korrekte Polarität.

Solarmodule sind zur Gewinnung von Sonnenenergie im ganzjährigen Außeneinsatz ausgelegt. Richten Sie dazu das Solarmodul beschattungsfrei nach Süden aus.

Feuchtigkeit ist der größte Feind des Innenlebens der Solarmodule. Achten Sie bei Transport, Installation und Befestigung darauf, dass die äußeren Schutzelemente nicht beschädigt werden.

Welche Lebensdauer haben Solarmodule?

Die Lebensdauer wird mit bis zu 25 Jahren angegeben. Der ursprüngliche Wirkungsgrad geht um etwa 10 Prozent nach 20 Jahren zurück, um bis zu 13 Prozent nach 25 Jahren. Bei kristallinen Solarzellen kann man von einer Nutzungsdauer von bis zu 30 Jahren ausgehen.

Was ist bei der Entsorgung von Solarmodulen zu beachten?

Das Material eines Photovoltaikmoduls kann in spezialisierten Betrieben bis zu 95 Prozent recycelt werden. Es ist untersagt, elektronische Bauteile als Hausmüll zu entsorgen. Nutzen Sie die öffentlichen Sammelstellen der Kommunen.

Unser Praxistipp

Bringen Sie keine zusätzlichen Bohrungen an Ihrem Solarmodul an, um den Schutz vor Witterungseinflüssen nicht zu beeinträchtigen. Nach einem Hagelschauer sollten Sie das Sicherheitsglas der Module kontrollieren.

Ziehen Sie vor der Installation einer Solaranlage eventuell nötige Anpassungen Ihres Versicherungsschutzes in Betracht. Es gibt dafür inzwischen sogenannte Allgefahren-Versicherungen. Diese decken Schäden durch Naturgewalten, Kurzschlüsse, Konstruktionsfehler, Bedienungsfehler, Diebstahl, Vandalismus, Reparaturarbeiten und sogar Einnahmeausfälle durch Defekte ab. 

  

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