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Autoren
OldBo
20.08.2016
Ein PV-Modul (Photovoltaikmodul [Solarmodul]) bzw. eine Solarzelle wandelt das Licht der Sonne in elektrische Energie um. Die Module können in Serie (Reihe) oder parallel geschaltet werden.
Solarmodul - Solarzelle
 Solarmodul - Solarzelle
Quelle: Bosy

Ein PV-Modul (Photovoltaikmodul [Solarmodul]) bzw. eine Solarzelle wandelt das Licht der Sonne in elektrische Energie um. Die Module können in Serie (Reihe) oder parallel geschaltet werden. Die Solarmodule werden in starrer und inzwischen auch flexibler Ausführung angeboten.

In Photovoltaikanlagen werden Monomodule, polykristalline Module und Dünnschichtmodule eingesetzt. Die Anzahl der Solarmodule wird durch den gewählte Typ und wieviel Leistung die Anlage haben soll. Die Größe der Fläche kann vorab nach einer Faustformel berechnet werden.  Dabei ergeben ca. 10 m2 Fläche auf einem Schrägdach eine Leistung von 1.000 Watt Peak (6 - 9 m2 bei monokristallinen Modulen; 7 - 10 m2 bei polykristallinen Modulen; 15 - 20 m2 bei Dünnschichtmodulen). Je nach Region in Deutschland erzeugt 1.000 Watt Peak (Wp) bzw. 1 Kilowatt Peak (kWp) Leistung zwischen 900 und 1.200 Kilowattstunden   (kWh) Strom.

Solarmodularten mit

Aufbau eines Solarmoduls
Quelle: RENEWABLE ENERGY CONCEPTS

Die Solarzellen bestehen immer aus mehreren Schichten. Neben der stromproduzierenden Schicht durch zwei unterschiedlich dotierten Halbleiterschichten müssen die Solarmodule stabil und korrosionsbeständig sein.

Die Halbleitermaterialien sind

  • monokristallines Silizium
  • polykristallines Silizium (Si)
  • amorphes Silizium (a-Si)
  • Kadmium-Tellurid (CdTe)
  • Kupfer-Indium-(Gallium-)Diselenid (CIS/CIGS)
Am häufigsten wird Silizium eingesetzt. Die Silizium-Solarzellen bestehen aus (n- und p-dotiertem) Silizium und bei CdTe- oder CIS/CIGS-Solarzellen werden verschiedene Halbleiter in einer Zelle eingesetzt.

Die verschiedenen Schichten eines Photovoltaik-Solarmoduls:

Frontglas (ESG)
Die erste Schicht bildet eine in der Regel 4mm starke ESG Glasscheibe (Einscheiben Sicherheitsglas), die Beständig gegen Temperaturwechsel sowie schlag-, stoß- und druckfest ist. Für Flächenlasten in Schnee- und Windlastzone 3 sollten hier Werte von 5400 N/m2 eingehalten werden.

Obere Einbettfolie (EVA)
Eine Kunststoffschicht aus EVA (Ethylenvinylacetat) bzw. eine Gießharzschicht wird als obere Feuchtigkeitssperre eingezogen. Die Kunststofffolien werden bei Temperaturen um 150°C mit den Solarzellen verschweißt (laminiert) und bilden so einen wasserdichten Korrosionsschutz.

Solarzellen
Einzelne Solarzellen, über Lötbänder miteinander verschaltet, wandeln Sonnenlicht in Strom um.

Untere Einbettfolie (EVA)
Eine Kunststoffschicht aus EVA (Ethylenvinylacetat) bzw. eine Gießharzschicht wird als untere Feuchtigkeitssperre eingezogen. Die Kunststofffolien werden bei Temperaturen um 150°C mit den Solarzellen verschweißt (laminiert) und bilden so einen wasserdichten Korrosionsschutz.

Tedlar Verbundfolie
Den rückseitigen Abschluss bildet eine Kunststofffolie aus Polyvinylfluorid, besser bekannt unter den Handelsnamen Tedlar und ICOSOLAR bekannt, oder aber eine Glasplatte.

Rahmen
Um den verschiedenen Schichten weiteren Halt zu geben und die Einbausituation zu erleichtern, wird das Modul in einem Aluminiumrahmen gefasst. Quelle: RENEWABLE ENERGY CONCEPTS

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