Das ist ein Solarmodul oder Photovoltaik-Modul:©  

(Erstmals erstellt 1999 - letzte Aktualisierung August 2022)

Solarzellen - Solarmodul - Solargenerator - Solarmodul-Herstellung - Stabilität - Recycling 

Solarzellen

bestehen meistens aus kristallinem Silizium, einem Element, das in der Natur sehr häufig vorkommt und hatten anfangs standardmäßig eine Größe von ca. 10 bis 15 qcm, mittlerweile auch größer.
Es gab sie in quadratischer, runder, sechs- oder achteckiger und rechteckiger Ausführung. Für Kleinst-Module werden auch Viertel- oder Halbstücke (Bruch) verwendet, um auf die nötigen Spannungen zukommen.
Kristalline Solarzellen sind hauchdünn und sehr leicht zerbrechlich. Man kann sie nicht in die Hand nehmen! Strahlt die Sonne auf die Solarzellen, baut sich zwischen der Ober- und Unterseite eine Gleichspannung auf (je nach Typ/Größe ca. 0,5 V, also bis ca. 18V bei einem 36-zelligen Modul). Damit wurden früher vorrangig Kleinmodule bis 80 Wp (ca. 120 x 50 cm) gebaut und 12 V-Batterien geladen. 

Mittlerweile werden diese Zellen im rechteckigen Format einerseits immer größer, um teuren Abfall und leere Modul-Zwischenräume zu vermeiden, andererseits setzen manche Hersteller auf Halb-Zellen, die teilweise auch überlappend (Schindeltechnik) verlegt werden und bauen damit auch immer größere Solarmodule bis über 500 Wp, bzw. deutlich über 1 x 2 m auf. 

Die allerneueste Generation geht nun nochmals weiter! Bei 670 Wp hat ein Modul dann allerdings 2,35 x 1,30 m und wiegt 35 kg. Das ist weder einfach zu handhaben, noch zu transportieren (Kosten!) und wird von uns daher nicht angeboten. Auch steigt die Gefahr von unsichtbaren Mikro-Rissen, aufgrund von Stößen. Wir bleiben größtenteils unter 400 Wp!  Dann gibt es im Normalfall auch keine Probleme mit zu hohen Spannungen oder Strömen!
Grundsätzlich müssen Solarmodule, die mit einem Gebäude verbunden werden, ab 2 qm Fläche, über eine Bauartzulassung verfügen!  

ergibt sich aus mehreren Zellen, die in Reihe geschaltet werden. Damit sie nicht zerbrechen, werden sie in aller Regel mit einer Scheibe geschützt. Es gibt zwar auch Kunststoff-Laminate. Doch diese verbleichen/vergrauen schon nach wenigen Jahren, weshalb typische Spielzeug-Anwendungen nur eine kurze Lebensdauer haben.
Um die für die Batterie-Ladung ("voll") erforderliche Spannung am Ausgang aufzubauen, waren das dann früher meist 36 Stück = ca. 18 V. Die Leistungsgrößen lagen damals 43 - 85 Wp. Mittlerweile gibt es aber auch abweichende Zellzahlen (40, 48, 54, 60, 72) oder 120, bzw. 144 bei Halbzellen und somit viel höhere Spannungen - bis über 100 V! Dabei kommt es dann aber auch noch auf die Verschaltung der Zellen an. 

Modul-Leistungen gehen heute auch schon bis weit über 500 Wp. Dies führt z.T. zu aufwendigeren Abstimmungs-Planungen bei der Anlagenauslegung mit Netz-Wechselrichtern oder Insel-Solarladereglern.

Solche Groß-Module sind im Verhältnis dann heute natürlich günstiger, weil der Aufwand für Rahmen, Dose, u.s.w. fast  gleich ist. Dafür sind die Großen erheblich schwerer zu handhaben und heute ist manchmal der Transport eines einzigen Solarmodules, von mehr als 1 x 2 m Größe, dann teurer als dessen Preis (Kistenverpackung = bis 130 Euro)! Die gängige Größe lag früher bei ca. 1,60 x 0,70 m und emöglichte Leistungen um 200 Wp. Diese Module wogen ca. 15 kg und konnten locker unterm Arm getragen werden. Die neuen Großen, über 400 Wp, haben eher 25 kg, passen nicht mehr auf normale Paletten und werden besser zu Zweit getragen... Um an Material und Gewicht zu sparen, werden die Rahmen teilweise auch wieder dünner. Von ursprünglich 50 mm bis heute manchmal nur noch 20 mm. Nicht unbedingt ein Vorteil. Sie sind im Verhältnis auch wieder 20 - 50 % teuer, als der Standard von 2019 mit ca. 320 Wp. Seit Sommer 2021 steigen die Preise auch wieder (Corona)...

Das Solarmodul erhält ein eisenarmes Sicherheits-Schutzglas, eine Rückseiten-Tedlar-Folie (oder auch noch eine zweite Glas-Scheibe, die es stabiler macht), eine Anschlussdose oder heute meist Kabel/Stecker und oft einen schützenden Alu-Rahmen und eine Dichtung - fertig...

Der Trend zu "immer größer" birgt noch eine Gefahr:
Glasflächen über 2 qm, die mit Haus oder Dach verbunden werden, benötigen eine Bauart-Zulassung. Was man selbst alleine aufbaut, wird u.U. nicht hinterfragt. Ein Dachdecker oder Solarteur wird die Montage aber u.U. ablehnen. Daher werden diese Module in Deutschland vorrangig zur Freiaufstellung genutzt. Gleichzeitig gibt es schon seit weit über 10 Jahren tausendfach Schott-Solarmodule auf den Dächern, die schon damals mehr als 2 qm hatten. Interessiert hatte es Niemanden.
 

Grundsätzlich gibt es dabei viele verschiedene Versionen, die für unterschiedliche Anwendungen gedacht sind.
Sollen Solarmodule "Überkopf" montiert werden, also z.B. an Fassade, Mast oder einer Überdachung, benötigen sie eine besondere Zulassung. Dafür nimmt man dann anstelle der Rückseiten-Folie eine zweite Glasscheibe. Das macht die Glas/Glas-Module zwar noch schwerer und etwas teuer, erhöht aber im Falle der Bifacial-Technik oder bei Freiaufstellung nochmals Leistung und Ertrag und vermeidet frühe Abnutzungen und Mikrorisse = noch längere Haltbarkeit!

Der Solar-Generator