Solarhersteller testen ständig neue Technologien, um ihre Solarmodule effizienter zu machen.

Monokristalline vs. polykristalline vs. Dünnschichtsolarmodule

Der erste Satz von Begriffen beschreibt, wie Solarzellen werden aus Rohstoffen gebildet.

Traditionelle Solarzellen bestehen aus Silizium, einem leitfähigen Material. Der Hersteller formt rohe Siliziumwafer zu Siliziumzellen mit einheitlicher Größe.

Solarzellen können entweder monokristallin (aus einer einzelnen Siliziumquelle geschnitten) oder polykristallin (aus mehreren Quellen) sein. Schauen wir uns die Unterschiede zwischen den beiden Optionen an.

Monokristalline Solarmodule

Monokristalline Solarmodule enthalten Zellen, die aus einem einkristallinen Siliziumblock geschnitten wurden. Die Zusammensetzung dieser Zellen ist reiner, da jede Zelle aus einem einzigen Stück Silizium besteht.

Infolgedessen sind Monopaneele etwas effizienter als Polyfelder. Sie arbeiten auch in Umgebungen mit hoher Hitze und geringerem Licht besser, was bedeutet, dass sie unter weniger als idealen Bedingungen näher an ihrer Nennleistung produzieren.

Die Produktion kostet jedoch mehr und die höheren Kosten werden weitergegeben der Käufer. Monopaneele sind etwas teurer als Polyplatten mit derselben Leistung.

Der Herstellungsprozess für Monopaneele ist auch verschwenderischer als die Alternative. Monopaneele werden aus quadratischen Siliziumwafern geschnitten und die Ecken werden rasiert, um die im Bild unten gezeigte deutliche Zellform zu erhalten.

Schließlich haben Monopaneele eine Uniform schwarzer Look, da die Zellen aus einem einzigen Stück Silizium bestehen. Ich persönlich denke, diese sehen besser aus als Poly-Panels, aber das ist natürlich nur eine Frage der Präferenz.

Polykristalline Solarpanels

Polykristalline Solarzellen werden aus mehreren Siliziumstücken zusammengemischt. Kleinere Siliziumstücke werden geformt und behandelt, um die Solarzelle zu erzeugen. Dieser Prozess ist weniger verschwenderisch, da während der Herstellung kaum Rohmaterial weggeworfen wird.

Das gemischte Make-up der Zellen verleiht Poly-Panels ihre ikonische blaue Farbe. Wenn Sie sie aus der Nähe betrachten, werden Sie feststellen, dass die Textur und Farbe aufgrund der Art und Weise, wie die Zellen hergestellt werden, ungleichmäßig sind.

Polysolarmodule sind aufgrund von Unvollkommenheiten in der Oberfläche der Solarzellen etwas weniger effizient als Monopaneele. Natürlich sind sie billiger in der Herstellung, was bedeutet, dass sie für den Endverbraucher weniger kosten.

Dünnschichtsolarmodule

Die meisten heute eingesetzten Solarmodule bestehen aus beiden monokristallinen Solarmodulen oder polykristalline Solarzellen.

Es gibt eine dritte Art von Solartechnologie, die als Dünnschichtplatten bezeichnet wird und normalerweise für große Versorgungsprojekte und einige Spezialanwendungen eingesetzt wird. Dünnschichtplatten werden durch Aufbringen einer dünnen Schicht leitfähigen Materials auf eine Trägerplatte aus Glas oder Kunststoff hergestellt.

Dünnschichtplatten werden in Wohngebäuden normalerweise nicht verwendet, da sie viel weniger effizient sind als Mono- oder Poly-Panels.Da die Dachfläche knapp ist, entscheiden sich Privatkunden für traditionellere kristalline Siliziumplatten, um die Produktion aus dem ihnen zur Verfügung stehenden Raum zu maximieren.

Dünnschichttechnologie ist kostengünstiger in der Herstellung und wird in größerem Maßstab zu einer kostengünstigeren Option. Bei kommerziellen und industriellen Projekten ohne Platzbeschränkungen spielt die geringere Effizienz der Dünnschichttechnologie keine Rolle. Dünnschichtpaneele sind in diesen Situationen häufig die kostengünstigste Option.

Wenn Sie jemals flexible Sonnenkollektoren auf einem Wohnmobil oder Boot gesehen haben, ist dies durch Dünnschichttechnologie möglich .

Da sie (wie der Name schon sagt) viel dünner als herkömmliche Siliziumwafer sind, kann der Dünnfilm auf Kunststoff aufgebracht werden, um flexible Solarmodule zu erzeugen. Diese Panels eignen sich besonders für Wohnmobile und den mobilen Einsatz, wenn Sie möglicherweise keine flache Oberfläche für die Montage des Panels haben.

Solarzellen vom N-Typ im Vergleich zum P-Typ

Der vorherige Abschnitt behandelt den Prozess, bei dem Rohmaterial zu Siliziumwafern geformt wird.

Dieser Abschnitt hat mit dem Prozess zu tun, bei dem diese Wafer behandelt werden, um sie in eine funktionierende Solarzelle umzuwandeln, die elektrischen Strom erzeugen kann.

Was sind Solarzellen vom P-Typ?

Zellen vom P-Typ werden normalerweise mit einem mit Bor dotierten Siliziumwafer gebaut. Da Bor ein Elektron weniger als Silizium hat, erzeugt es eine positiv geladene Zelle.

Zellen vom P-Typ sind betroffen von lichtinduzierte Verschlechterung, die aufgrund der Belichtung zu einem anfänglichen Leistungsabfall führt. Dies war in der Vergangenheit die häufigste Behandlungsmethode für Solarzellen.

Was sind Solarzellen vom N-Typ?

Zellen vom N-Typ sind mit Phosphor dotiert, der ein Elektron mehr als enthält Silizium, wodurch die Zelle negativ geladen wird.

N-Typ-Zellen sind immun gegen Borsauerstoffdefekte, und infolgedessen werden sie nicht durch lichtinduzierten Abbau (LID) beeinflusst. Wie zu erwarten, werden diese als Premium-Option positioniert, da sie sich über die Lebensdauer des Panels weniger verschlechtern.

Hier einige Beispiele für Panels vom Typ N:

Die meisten Die von uns verkauften Panels verwenden P-Zellen, die sich etwas schneller zersetzen können, aber über 30 Jahre lang immer noch eine gute Leistung erbringen.

Wenn Sie die geringeren Kosten für P-Zellen berücksichtigen, lohnt es sich normalerweise, ein billigeres Modul zu verwenden, das sich etwas stärker verschlechtert, im Gegensatz zu einem wesentlich teureren Panel mit etwas geringerer Verschlechterung. Diese Einschätzung kann sich jedoch ändern, wenn die N-Typ-Technologie Fortschritte macht und die Kosten im Laufe der Zeit sinken.

Andere Unterschiede in der Solarzellentechnologie

PERC-Zellen

PERC steht für Passivated Emitter- und Rückzellentechnologie. PERC-Zellen zeichnen sich durch eine zusätzliche Materialschicht auf der Rückseite des Solarpanels aus, die als Passivierungsschicht bezeichnet wird.

Stellen Sie sich die Passivierungsschicht wie einen Spiegel vor. Es reflektiert Licht, das durch das Panel fällt, und gibt ihm eine zweite Chance, von der Solarzelle absorbiert zu werden. Mehr Sonnenstrahlung wird von der Zelle absorbiert, was zu einem Panel mit höherer Effizienz führt.

Die PERC-Zellentechnologie gewinnt an Bedeutung, da durch die Einbeziehung der Passivierungsschicht keine großen Verzögerungen oder Kosten bei der Herstellung entstehen. Die Effizienzsteigerung rechtfertigt mehr als den zusätzlichen Schritt im Herstellungsprozess.

Aleo Solar hat einen guten Artikel, der mehr Kontext zur Geschichte der PERC-Technologie sowie mehr technische Informationen zu deren Funktionsweise bietet.

Half-Cut-Zellen

Half-Cut-Zellen sind genau das, wonach sie klingen: Solarzellen halbieren.

Die geringere Größe von Half-Cut-Zellen gibt ihnen Einige inhärente Vorteile, hauptsächlich (Sie haben es erraten), verbesserten die Effizienz gegenüber herkömmlichen Zellen.

Solarzellen transportieren elektrischen Strom durch Bänder, die benachbarte Zellen in einem Panel verbinden. Ein Teil dieses Stroms geht aufgrund des Widerstands während des Transports verloren.

Da halbgeschnittene Zellen halb so groß wie eine herkömmliche Zelle sind, erzeugen sie die Hälfte des elektrischen Stroms. Ein geringerer Strom zwischen den Zellen bedeutet weniger Widerstand, was die Zelle letztendlich effizienter macht.

Außerdem können halbgeschnittene Zellen schattentoleranter sein. Wenn Schatten auf eine Solarzelle fällt, verringert dies nicht nur die Produktion dieser Zelle, sondern auch jede andere in Reihe geschaltete Zelle.

Ein herkömmliches Solarpanel kann 60 Solarzellen haben, die in Reihe geschaltet sind. Wenn Schatten auf eine Reihe von Zellen fällt, können Sie ein Drittel der Produktion dieses Panels verlieren.

Im Gegensatz dazu würde ein Panel aus halbgeschnittenen Zellen 120 halb geschnittene Zellen haben, die in Reihe geschaltet sind. parallel mit zwei Strings von 60 Zellen. Schatten, der auf eine Zeichenfolge fällt, wirkt sich nicht auf die Ausgabe der anderen Zeichenfolge aus, wodurch Produktionsverluste aufgrund von Schattierungsproblemen minimiert werden.

Bifacial-Solarmodule

Bifacial-Solarmodule sind Module, die auf beiden Seiten mit leitfähigem Material behandelt werden. Sie nutzen das reflektierte Sonnenlicht, das auf die Rückseite des Panels trifft.

Theoretisch klingt dies nach einer großartigen Idee, da Sie die leitende Oberfläche des Panels verdoppeln. In der Praxis erfordern bifaciale Paneele jedoch einen viel teureren Montageaufbau, um echte Vorteile aus der Technologie zu ziehen.

Das System muss in erhöhter Position montiert werden, damit unterhalb des Arrays ein Freiraum vorhanden ist. Außerdem ist das richtige reflektierende Material unter Ihrem Array erforderlich, z. B. weiße Steine unter einer Bodenhalterung oder ein weißes Dach.

Die Installation von Bifacial-Paneelen ist erheblich teurer, und zu diesem Zeitpunkt werden die geringfügigen Effizienzgewinne nicht mehr erzielt Tun Sie nicht genug, um die zusätzlichen Installationskosten wieder hereinzuholen. Bifacial Panels sind nicht ganz bereit für das Rampenlicht, obwohl sich dies mit der Weiterentwicklung der Technologie ändern kann.

Welche Panels sollte ich für mein Projekt auswählen?

Möglicherweise haben Sie Informationen Überlastung jetzt. Es ist schön, die Nuancen des Herstellungsprozesses zu verstehen, aber letztendlich haben alle eine Frage im Kopf: „Welche soll ich kaufen?“

Unser Rat lautet immer: Schauen Sie sich die Kosten pro Watt an und gehen Sie Von dort aus.

Um einen fairen Vergleich zwischen Produkten zu erzielen, teilen Sie die Panelkosten durch die Nennleistung. Das Ergebnis gibt an, wie viel Strom Sie pro ausgegebenem Dollar erzeugen. Beispiel:

• Astronergy 365W Solarpanel: 257 USD / 365W = 70 Cent / Watt
• Mission Solar 385W Solarpanel: 319 USD / 385W = 82 Cent / Watt

Die Entscheidung für Mission Solar würde weniger Module in Ihrem Array bedeuten, aber das Gesamtsystem kostet aufgrund der höheren Kosten pro Watt auf den Modulen mehr. (Beide sind Mono-Solarmodule. In diesem Fall liegt der Preisunterschied daran Mission Solar Panels werden in Amerika hergestellt und Astronergy wird aus Übersee importiert.)

Wenn Sie die Preise unter gleichen Bedingungen bewertet haben, prüfen Sie, ob andere Faktoren (wie Zelltechnologie oder c Herkunftsland) spielen eine Rolle bei Ihrer Entscheidung.

Weitere Informationen finden Sie in unserer kostenlosen Kaufanleitung für Solarmodule.