Wirkungsgrad von Solarzellen: Das solltest du wissen

Was ist der Wirkungsgrad von Solarzellen?

Es gibt Solarzellen aus unterschiedlichen Materialien und damit auch mit unterschiedlichen Wirkungsgraden.

Der Wirkungsgrad beschreibt, wie effizient Solarzellen Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Er gibt an, welcher Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie tatsächlich in Strom umgewandelt wird und wie viel Energie dabei verloren geht. Den Wirkungsgrad beeinflussen verschiedene Faktoren. Der entscheidende Faktor ist der Typ der Solarzelle. Daneben spielen auch der Einsatzort der Solarmodule, die Ausrichtung, der Lichteinfall, die Verschmutzung der Module sowie der Wirkungsgrad des Wechselrichters eine wichtige Rolle.

Die folgenden Arten von Solarzellen sind auf dem Markt besonders verbreitet.

Polykristalline Solarzellen

Kristalline Solarzellen werden auf der Basis von Silizium hergestellt. Dabei gibt es zwei Arten: Polykristalline Solarzellen erreichen einen Wirkungsgrad von bis zu 18 Prozent und schimmern in dem typisch bläulichen Ton, der charakteristisch für Solarzellen geworden ist. Solarmodule mit polykristallinen Solarzellen zählen zu den am häufigsten installierten Photovoltaikmodulen und eignen sich besonders gut für flache und geneigte Dächer. Diese Solarmodule sind starr und schwer und benötigen deshalb einen stabilen Untergrund. Daher muss die Statik des Gebäudes bei der Installation berücksichtigt werden. Das verwendete Halbleitermaterial ist weniger rein als bei monokristallinen Solarzellen.

Monokristalline Solarzellen

Monokristalline Solarzellen gehören ebenfalls zu den kristallinen Solarzellen. Sie schimmern schwarz und bestehen aus einem einzigen grossen Kristall. Der Vorteil monokristalliner Solarzellen besteht darin, dass es an den Grenzflächen zwischen den Kristallbereichen zu keinen Verlusten kommt. Mit einem Wirkungsgrad von rund 22 Prozent sind sie effizienter als polykristalline Solarzellen. Deshalb sind Solarmodule mit monokristallinen Solarzellen in der Anschaffung teurer. Wie polykristalline Solarzellen eignen sie sich besonders gut für die Installation auf Dächern verschiedenster Form.

Organische Solarzellen

Organische Solarzellen bestehen aus unterschiedlichen organischen Verbindungen. Sie werden auch als Plastik- oder Kunststoffsolarzellen bezeichnet. Ihr Wirkungsgrad ist mit rund 10 Prozent vergleichsweise niedrig. Sie eignen sich vor allem für flexible Untergründe wie Solarplanen, Solarjalousien, mobile Flächen oder gebogene Solarmodule, bei denen sie teilweise als Beschichtung eingesetzt werden können. Aufgrund ihres geringen Gewichts spielt die Statik bei dieser Variante kaum eine Rolle.

Dünnschichtmodule

Dünnschichtmodule haben ebenfalls einen niedrigeren Wirkungsgrad von bis zu 13 Prozent. Sie bestehen meist aus amorphem, nicht kristallinem Silizium und sind einfacher herzustellen als kristalline Photovoltaikmodule. Das macht sie in der Anschaffung günstiger. Der entscheidende Vorteil von Dünnschichtmodulen ist ihre gute Leistung bei Schwachlicht: Sie erzeugen auch bei geringer Sonneneinstrahlung sowie auf nicht nach Süden ausgerichteten Flächen zuverlässig Strom. Im Vergleich zu kristallinen Photovoltaikmodulen erreichen sie jedoch einen geringeren Wirkungsgrad und erzeugen auf kleinen Flächen weniger Strom.

Bifaziale Solarmodule

Bifaziale Solarmodule zählen zu den neueren Entwicklungen der Photovoltaik. Sie sind auf Vorder- und Rückseite mit Solarzellen ausgestattet und nutzen dadurch sowohl direktes als auch reflektiertes Sonnenlicht zur Stromerzeugung. Dadurch erreichen sie auf der Vorderseite einen Wirkungsgrad von bis zu 24 Prozent. Durch die zusätzliche Stromerzeugung auf der Rückseite kann der Gesamtertrag weiter erhöht werden. Aufgrund ihrer Bauweise sind bifaziale Solarmodule teurer als herkömmliche mono- oder polykristalline Solarmodule.

Besonders interessant sind sie für Flachdächer, auf denen die Module schräg aufgestellt werden, oder für freistehende Anwendungen wie Solarzäune. Für Schrägdächer eignen sie sich dagegen weniger, da die Rückseite dort nur wenig Sonnenlicht erhält.

Wirkungsgrade von Solarzellen im Überblick

Der richtige Solarzellentyp für dein Dach

Für private Hauseigentümerinnen und Hauseigentümer sind Solarmodule mit kristallinen Solarzellen nach wie vor die erste Wahl. Dennoch sollte die Auswahl nicht allein anhand des Wirkungsgrads erfolgen. Entscheidend sind auch die Dachbeschaffenheit, der Lichteinfall sowie weitere Faktoren wie der Stromverbrauch und die verfügbare Dachfläche. Deshalb empfiehlt sich eine Beurteilung durch eine Fachperson, um die passende Lösung für das jeweilige Gebäude zu finden.