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Monokristalline vs. Polykristalline Photovoltaikmodule: Eine umfassende Analyse
By Maximilian Feger

Monokristalline vs. Polykristalline Photovoltaikmodule: Eine umfassende Analyse

Die Nutzung von Solarenergie hat in den letzten Jahren stetig zugenommen und Photovoltaikmodule sind zu einer beliebten Wahl geworden, um erneuerbaren Strom zu erzeugen. Bei der Auswahl eines solchen Systems sind jedoch verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. In diesem Blogbeitrag werfen wir einen detaillierten Blick auf zwei gängige Arten von Photovoltaikmodulen: monokristalline und polykristalline Panelen. Wir werden ihre Vor- und Nachteile, die unterschiedlichen Ausprägungen, Kosten und Wirkungsgrade betrachten. Unser Ziel ist es, Ihnen das notwendige Wissen zu vermitteln, damit Sie eine fundierte Entscheidungen treffen können.

Unterschied durch verschiedene Herstellungsverfahren

Die Divergenzen zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen sind auf verschiedene Produktionsmethoden zurückzuführen. Deshalb werfen wir zuerst einen Blick darauf:

Polykristalline Solarzellen: Die Fertigung polykristalliner Zellen zeichnet sich durch ihre Einfachheit aus. In einem ersten Schritt werden diverse Siliziumblöcke zusammengeführt und zu einer größeren kristallinen Struktur vereint. Während des Schmelzprozesses bei 1500 Grad Celsius werden Unreinheiten aus dem Silizium bis zu einem bestimmten Maße eliminiert. Nachdem die Masse abgekühlt ist, wird sie in dünne Scheiben, sogenannte „Wafer“, zerteilt. Diese werden in weiteren Schritten gereinigt, mit einer Antireflexionsschicht versehen und elektrisch verdrahtet, um sie zu photovoltaischen Zellen zu transformieren.

Monokristalline Solarzellen: Die Herstellung von monokristallinen Solarzellen erfordert mehr Aufwand und ist komplexer. Zunächst wird Silizium geschmolzen und gereinigt. Aus dieser Schmelze wird ein einzelner Stab extrahiert, der aus einem Monokristall besteht. Von diesem Stab werden extrem dünne Wafer geschnitten. Ein zusätzlicher Prozessschritt beinhaltet die chemische Behandlung der Wafferoberfläche, wodurch diese weiter gereinigt wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass monokristalline Zellen aus einem einzelnen Kristall und polykristalline Zellen aus mehreren Kristallen gefertigt werden. Dies macht das Herstellungsverfahren der polykristallinen Solarzellen erheblich unkomplizierter und damit kostengünstiger.

Monokristalline Photovoltaikmodule

Monokristalline Module zeichnen sich durch eine einheitliche kristalline Struktur aus einem einzigen Siliziumkristall aus. Hier sind einige ihrer Eigenschaften:


Vorteile:

  • Hoher Wirkungsgrad:
    Monokristalline Module weisen in der Regel den höchsten Wirkungsgrad unter den verschiedenen Solarmodultypen auf. Dies bedeutet, dass sie mehr Sonnenlicht in Strom umwandeln können, was zu einer effizienteren Stromerzeugung führt.

  • Besserer Temperaturkoeffizient:
    Der Temperaturkoeffizient ist bei monokristallinen Modulen besser. Die Erzeugungsleistung ist bei diesen nicht so sehr von zunehmenden Temperaturen abhängig wie bei den polykristallinen. Allerdings heizen sie sich durch Ihre dunklere Farbe und können so schneller an Leistung verlieren, da sie schneller warm werden.

  • Platzersparnis:
    Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades benötigen monokristalline Module im Vergleich zu polykristallinen Modulen weniger Platz, um die gleiche Menge an Strom zu erzeugen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die verfügbare Installationsfläche begrenzt ist.

  • Bessere Leistung bei geringer Sonneneinstrahlung:
    Monokristalline Module zeigen eine höhere Effizienz bei diffuser Sonneneinstrahlung oder in bewölkten Bedingungen. Sie können also auch bei weniger optimalen Wetterbedingungen noch einen guten Ertrag erzielen.

  • Längere Lebensdauer:
    Monokristalline Module haben in der Regel eine längere Lebensdauer als polykristalline Module. Sie sind oft besser gegen Degradation und Feuchtigkeitseinflüsse geschützt, was zu einer längeren Betriebsdauer führen kann.

Nachteile:

  • Anfälligkeit für Verschattung:
    Monokristalline Module können empfindlicher gegenüber partieller Verschattung sein. Wenn ein Teil des Moduls verschattet ist, kann dies die Leistung des gesamten Moduls erheblich beeinträchtigen.

  • Ressourcenintensiver Herstellungsprozess:
    Die Produktion von monokristallinen Siliziumwafern erfordert eine präzise Kristallzucht, was einen höheren Energie- und Ressourcenverbrauch zur Folge hat. Dieser Aspekt sollte bei der Bewertung der Umweltauswirkungen berücksichtigt werden.

  • Höhere Kosten:
    Monokristalline Module sind in der Regel teurer als polykristalline Module. Der Herstellungsprozess für monokristalline Siliziumwafer ist komplexer und erfordert präzise Kontrolle, was zu höheren Produktionskosten führt. Dies kann sich auf die Gesamtkosten einer Solaranlage auswirken.

Polykristalline Photovoltaikmodule

Polykristalline Module bestehen aus vielen Siliziumkristallen, die nicht die gleiche einheitliche Struktur wie monokristalline Module aufweisen. Hier sind einige ihrer Merkmale:

Polykristalline Photovoltaik Zellen

Vorteile:

  • Kosteneffizienz:
    Polykristalline Module sind in der Regel günstiger als monokristalline Module. Ihr Herstellungsprozess ist weniger aufwendig und erfordert weniger Energie. Dies führt zu niedrigeren Produktionskosten und ermöglicht es, Solaranlagen zu einem erschwinglichen Preis anzubieten.

  • Robustheit:
    Polykristalline Module sind oft robuster und widerstandsfähiger gegenüber äußeren Einflüssen wie hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und mechanischer Beanspruchung. Dies kann insbesondere in Umgebungen mit extremen Wetterbedingungen von Vorteil sein. Darüber hinaus verlieren sie über Ihre Lebenszeit weniger Leistungs als monokristalline Module.

  • Farbauswahl:
    Polykristalline Module sind in verschiedenen Blautönen erhältlich, was für manche Verbraucher eine attraktive Option darstellt, um ihr ästhetisches Erscheinungsbild anzupassen.

Nachteile

  • Größerer Platzbedarf:
    Aufgrund ihres etwas niedrigeren Wirkungsgrades benötigen polykristalline Module im Vergleich zu monokristallinen Modulen mehr Platz, um die gleiche Menge an Strom zu erzeugen. Dies kann in Situationen mit begrenztem Installationsraum einschränkend sein.

  • Geringere Leistung bei hohen Temperaturen:
    Im Vergleich zu monokristallinen Modulen können polykristalline Module bei hohen Temperaturen etwas schneller an Leistung verlieren. Dieser Aspekt sollte bei der Standortwahl und der Installation berücksichtigt werden. Allerdings erhitzen sie sich auf Grund der helleren Farbe weniger schnell und verlieren somit weniger schnell an Leistung bei hohen Temperaturen.

  • Geringerer Wirkungsgrad:
    Im Vergleich zu monokristallinen Modulen haben polykristalline Module einen etwas niedrigeren Wirkungsgrad. Sie wandeln etwas weniger Sonnenlicht in Strom um, was bedeutet, dass mehr Module benötigt werden, um die gleiche Menge an Strom zu erzeugen. Dies kann zu einer größeren Installationsfläche führen.

  • Geringere Leistung bei diffusem Licht:
    Polykristalline Module erzeugen in der Regel etwas weniger Strom bei diffuser Sonneneinstrahlung oder bewölkten Bedingungen im Vergleich zu monokristallinen Modulen.

Unterschiedliche Ausprägungen und Kosten

Sowohl monokristalline als auch polykristalline Module sind in verschiedenen Größen und Leistungsklassen erhältlich. Die Kosten für Photovoltaikmodule hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Systems, der Qualität der Module und dem Installationsaufwand. Im Allgemeinen sind monokristalline Module tendenziell preisintensiver als polykristalline Module, jedoch hat sich der Preisunterschied in den letzten Jahren verringert.

Wirkungsgrad der einzelnen Systeme

Der Wirkungsgrad eines Photovoltaikmoduls gibt an, wie effizient es Sonnenlicht in Strom umwandeln kann. Der Wirkungsgrad ist in diesem Zusammenhang der Prozentsatz der von der Sonne gelieferten Energie, der in Strom umgewandelt wird. Alle Photovoltaikanlagen basieren auf diesem Verfahren. Monokristalline Module haben in der Regel einen Wirkungsgrad von etwa 18-26%, während polykristalline Module einen etwas geringeren Wirkungsgrad von etwa 14-20% aufweisen.

Der Wirkungsgrad ist in diesem Zusammenhang der Prozentsatz der von der Sonne gelieferten Energie, der in Strom umgewandelt wird. Alle Photovoltaikanlagen basieren auf diesem Verfahren.

Der geringere Wirkungsgrad der polykristalline Solarzellen hat folgenden Gründe:

  • Wenig Bewegungsfreiheit: 
    Die Siliziumkristalle bieten den Elektronen nicht genügend Bewegungsfreiheit. Je weniger Kristalle, desto freier können sich die Elektronen bewegen und desto höher ist der Wirkungsgrad der Zelle.
  • Reinheit des Siliziums: 
    Der geringe Wirkungsgrad hängt auch mit der Reinheit der Siliziumkristalle zusammen. Hier haben polykristalline Solarzellen das Nachsehen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass der Wirkungsgrad allein nicht das einzige Kriterium für die Auswahl eines Modultyps sein sollte. Andere Faktoren wie Kosten, verfügbare Fläche und individuelle Anforderungen spielen ebenfalls eine Rolle.

Beratungsdienstleistung und Auswahl des richtigen Systems

Es ist wichtig anzumerken, dass sowohl monokristalline als auch polykristalline Photovoltaikmodule in der Lage sind, sauberen und erneuerbaren Strom zu erzeugen. Die Wahl zwischen den beiden hängt von den individuellen Bedürfnissen, dem verfügbaren Budget, dem verfügbaren Platz und anderen spezifischen Anforderungen ab. Eine umfassende Beratung und Analyse Ihrer Bedürfnisse ist daher unerlässlich, um die bestmögliche Entscheidung zu treffen. Unsere Beratungsdienstleistung steht Ihnen zur Verfügung, um Sie bei der Auswahl des optimalen Photovoltaiksystems zu unterstützen.

Bei der Beratung werden wir Ihre individuellen Anforderungen berücksichtigen, einschließlich Ihres Energiebedarfs, der verfügbaren Installationsfläche, des Budgets und anderer relevanter Faktoren. Wir werden Ihnen dabei helfen, die Vor- und Nachteile von monokristallinen und polykristallinen Modulen abzuwägen und Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung anzubieten, die Ihren Bedürfnissen gerecht wird.

Darüber hinaus können wir Ihnen auch Informationen zu anderen wichtigen Aspekten der Photovoltaiksysteme geben, wie zum Beispiel den Wechselrichtern, der Montagesysteme, der Überwachungstechnologien und den Garantien. Eine fundierte Entscheidung basiert auf einem ganzheitlichen Verständnis der verschiedenen Komponenten des Systems.

Unser Ziel ist es, Ihnen nicht nur qualitativ hochwertige Produkte anzubieten, sondern auch eine vertrauensvolle Partnerschaft aufzubauen. Unser Team von Fachleuten wird Ihnen helfen, Ihre Fragen zu beantworten, Ihnen alle erforderlichen Informationen zur Verfügung zu stellen und Sie bei jedem Schritt des Prozesses zu begleiten, von der Planung über die Installation bis hin zur Wartung des Systems.

Schlussendlich ist es unser Ziel, Ihnen die Sicherheit zu geben, dass Sie mit unserer Beratungsdienstleistung die richtige Wahl treffen und ein zuverlässiges und effizientes Photovoltaiksystem erhalten. Wir freuen uns darauf, Sie bei einem Beratungstermin persönlich kennenzulernen und gemeinsam die beste Lösung für Ihre individuellen Bedürfnisse zu finden.

Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren und einen Beratungstermin zu vereinbaren. Die Zukunft der erneuerbaren Energie liegt in Ihren Händen, und wir sind hier, um Ihnen dabei zu helfen, sie zu nutzen.

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  • 27. Juni 2023

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