Was ist ein Photovoltaikmodul:

Ein Photovoltaikmodul (Solarmodul) wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Als wichtigste Bestandteile enthält es mehrere Solarzellen.

Photovoltaikmodule werden einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Photovoltaikanlagen, kleinen stromnetzunabhängigen Verbrauchern oder zur Stromversorgung von Raumfahrzeugen verwendet.

Ein Photovoltaikmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte (z.B. Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom) charakterisiert. Diese hängen von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab.

Um den Anforderungen einer Anlage für solar erzeugten Strom gerecht zu werden, fasst man Solarzellen mittels mehrerer verschiedener Materialien zu einem Photovoltaikmodul zusammen. Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:

• transparente, strahlungs- und witterungsbeständige Abdeckung
• robuste elektrische Anschlüsse
• Schutz der spröden Solarzelle vor mechanischen Einflüssen
• Schutz der Solarzellen und elektrischen Verbindungen vor Feuchtigkeit
• Ausreichende Kühlung der Solarzellen
• Berührungsschutz der elektrisch leitenden Bauteile
• Handhabungs- und Befestigungsmöglichkeit

Allgemein gilt:

• Je geringer die Einstrahlung, desto geringer ist auch der erzeugte Stromfluss.
• Je kühler das Modul, desto höher ist die erzeugte Spannung und damit die gewonnene Leistung.

Aufgrund dieser Temperaturabhängigkeit sollten PV-Module immer gut belüftet werden.

Zelltypen:

Die meisten Solarzellen bestehen aus Silizium, ein großflächiges Halbleiterbauelement.

Mono- und Polykristalline Siliziumzellen haben heute einen Marktanteil von etwa 80%. Sie werden als 0,3 mm dicke und 10 cm große Scheiben aus Kristallblöcken herausgesägt und weisen einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad auf. 

Amorphe Siliziumzellen werden dagegen materialsparend in einer icke von von wenigen tausendstel Millimeter auf ein Substrat (z.B. Glas, Keramik) aufgedampft. Ihr Wirkungsgrad liegt deutlich niedrieger als jener von kristallinen Zellen.

Solarzellentyp Zellwirkungsgrad [%]

Monokristallines Silizium 15 - 22
Polykristallines Silizium   14 - 18
Amorphes Silizium           5 - 12

(Der Wirkungsgrad bezeichnet, welcher Anteil der Sonneneinstrahlung in elektrische Leistung umgesetzt werden kann)

Übersicht der Modultypen: