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Österreich: Preise von Solarstromanlagen gegenüber dem Vorjahr um 22 Prozent gesunken

Triefenstein, 02. April 2014 – Das Unternehmen PhotovoltaikZentrum – Michael Ziegler hat in Kooperation mit dem Beratungsunternehmen Dachgold e.U, bereits zum zweiten Mal die durchschnittlichen Preise von Photovoltaikanlagen in Österreich ...

Marktentwicklung | Mittwoch, 2 April 2014 | Kommentare

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Gehaltsstudie: Gehälter und Löhne der Solarbranche erstmalig veröffentlicht

Triefenstein, 17.10.2013 - Das Marktforschungsunternehmen PhotovoltaikZentrum - Michael Ziegler veröffentlicht erstmals die Daten der jährlich erscheinenden Gehaltsstudie "Das verdient die Solarbranche wirklich". Bisher konnte die Studie ausschließlich kostenpflichtig erworben werden ...

Marktentwicklung | Donnerstag, 17 Oktober 2013 | Kommentare

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Photovoltaik aktuell - Die TOP-Headlines der Woche!

-- Marktbelebung: Defibrilator-Hersteller entdecken Solarunternehmen als neue Zielgruppe -- -- Langeweile: Wechselrichter sucht neuen Wirkungsgrad -- -- Vermarktungszwang: BDEW wegen unheilbarer Neurose in Psychiatrie eingeliefert -- -- Hoch, runter, links rechts, ja was ...

Top-Thema | Montag, 30 September 2013 | Kommentare

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Photovoltaikstudie: Gehälter leicht gestiegen, Stimmung bei Arbeitnehmern auf dem Tiefpunkt

Triefenstein, 04. Juni 2013 – Die Gehälter in der Photovoltaikbranche sind gegenüber dem Vorjahr nur um 1,63% gestiegen. Die Beschäftigten sind im Vergleich zum Vorjahr unzufriedener mit ihrem Gehalt und ...

Marktentwicklung | Dienstag, 4 Juni 2013 | Kommentare

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Gehälter in der Solarbranche: Wie erfolgsversprechend sind variable Entgeltbestandteile überhaupt?

Triefenstein, 21. Mai 2013, Wie aus den aktuellen Daten der Gehaltsstudie des Unternehmens PhotovoltaikZentrum - Michael Ziegler hervorgeht, gehen immer mehr Solarunternehmen über auf variable Entgeltbestandteile. Machte das Grundgehalt eines ...

Marktentwicklung | Dienstag, 21 Mai 2013 | Kommentare

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Neue Photovoltaikstudie: Die bekanntesten Wechselrichterhersteller Deutschlands

Triefenstein, 02. Mai 2013, Die populärsten Wechselrichterhersteller in Deutschland sind laut einer aktuellen Studie des Marktforschers PhotovoltaikZentrum – Michael Ziegler die SMA Solar Technology AG, die Fronius International GmbH und ...

Marktentwicklung | Donnerstag, 2 Mai 2013 | Kommentare

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Wartung und Service bei Photovoltaikanlagen: Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser

Berlin/Triefenstein, 05. April 2013, Der Online-Marktplatz Milk the Sun und das Marktforschungsunternehmen PhotovoltaikZentrum - Michael Ziegler stellen erste Ergebnisse ihrer Marktstudie zum Thema Wartung, Instandhaltung, Pflege und Betrieb einer Photovoltaik-Anlage, ...

Marktentwicklung | Freitag, 5 April 2013 | Kommentare

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PhotovoltaikZentrum - Michael Ziegler ermittelt erneut den Bekanntheitsgrad von Wechselrichterherstellern

Triefenstein, 12. Dezember 2012, Das PhotovoltaikZentrum - Michael Ziegler wiederholt nach über drei Jahren die Onlinebefragung, bei der der Bekanntheitsgrad von Wechselrichterherstellern in Deutschland ermittelt werden soll. Neben dem Bekanntheitsgrad ...

Umfragen | Mittwoch, 12 Dezember 2012 | Kommentare

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PV MARKETING: Das Marketing-Magazin für die Solarbranche erscheint in der 6. Ausgabe

Bereits in der 6. Ausgabe erscheint das Marketingmagazin PV MARKETING. Die 6. Ausgabe des Magazins ist ab sofort erhältlich. In dieser Ausgabe widmen wir uns dem dritten und letzten Reihe ...

Produktneuheiten | Freitag, 30 November 2012 | Kommentare

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Photovoltaik: Label als Orientierungshilfe bei der Auswahl von Solarmodulen

Triefenstein, 12. November 2012, Als zukünftiger Betreiber einer Photovoltaikanlage steht man gerade bei der Auswahl des richtigen Solarmoduls vor einer scheinbar unlösbaren Aufgabe. Welches Solarmodul welchen Herstellers ist denn nun ...

Produktneuheiten | Dienstag, 13 November 2012 | Kommentare

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Solarmodultypen

Solarmodule wandeln das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Ihren Anfang nahm die Photovoltaik in den 60er Jahren in der Raumfahrt, noch heute sieht man zum Beispiel auf der Raumstation ISS riesige Sonnenkollektoren, die die Raumstation mit Strom versorgen. Zur Nutzung von  Solarenergie sind Solarzellen notwendig. Deren Einsatzgebiete sind sehr vielfältig. Ob auf Freiflächen, an Hauswänden oder auf Dächern, die Funktionsweise der Solarzelle ist immer gleich. Durch die direkte und diffuse Sonneneinstrahlung gelangen Photonen auf die Solarzellen der Photovoltaik-Anlage und dabei werden Elektronen freigesetzt, ein Plus- und Minuspol entsteht. Durch Halbleitermaterialien fließt Gleichstrom zu einem Verbraucher oder einen Wechselrichter. Die Stromstärke ist direkt proportional zur Einstrahlung: „Doppelt so viel Licht, doppelt so hoher Strom“. Die Stromstärke ist direkt proportional zur Fläche der Solarzelle.

Charakterisiert wird das Solarmodul durch sein Herstellungsverfahren sowie durch die Anschlusswerte (z. B. Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom). Wesentliche Eigenschaft eines jeden Moduls ist die Nennleistung, die auf Basis von Laborbedingungen, so genannten Standard Test Conditions (STC), angegeben wird. Diese Standardbedingungen setzen sich aus definierten Werten für solare Einstrahlung (1.000 W/m²), Lichtspektrum  bzw. Temperatur (25° Zelltemperatur) sowie Luftmasse (AM = 1,5) zusammen.

Als weiterer wichtiger Richtwert dient der Wirkungsgrad der Solarzelle zur Bestimmung der Qualität der Solarzelle. Der Wirkungsgrad kann für die Solarzelle oder für das gesamte Solarmodul betrachtet werden und ist das Verhältnis von entnommener elektrischer Energie und eingestrahlter Lichtenergie. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto geringer kann die Fläche für die Anlage gehalten werden. Die aktuell mit Solarzellen erzielbaren Wirkungsgrade reichen von wenigen Prozent bis zu über 40 % (unter Laborbedingungen). Dieser wird unter standardisierten Bedingungen ermittelt. Organische Solarzellen erzielen derzeit über 8 % Wirkungsgrad, Dünnschichtmodule auf Basis von amorphem Silizium etwa 5 bis 13 %, Dünnschichtmodule auf der Basis von Cadmiumtellurid ca. 12 %, Solarzellen aus polykristallinem Silizium zwischen 13 und 18 %, Zellen aus monokristallinem Silizium zwischen 14 und 24 %.

Aufbau eines Solarmoduls

Um den Anforderungen einer Anlage für die Erzeugung von Solarstrom gerecht zu werden, fasst man Solarzellen mittels mehrerer verschiedener Materialien zu einem Solarmodul zusammen.

Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:

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

Solarinteressierte können sich zwischen vielen Arten von Solarmodulen und Technologien entscheiden.

Als Überblick über die gängigen Zelltechnologien dient die nachfolgende Auflistung:

Kristalline Silizium-Zellen

 

Polykristalline Zellen

  • Polykristalline Band-Zellen (EFG, String Ribbon, Apex)
  • Rückkontakt-Zellen (MWT, EWT)
  • Hybride HIT-Zellen

Dünnschicht-Zellen

  • Amorphe Silizium-Zellen
  • Kristalline Silizium-Dünnschichtzellen (CSG)
  • Kufper Indium Diselenid Zellen (CIS)
  • CIS-Band-Zellen / CIS-Glaskugelzellen / Kupfer Indium Disulfid-Zellen
  • Cadmium-Tellurid-Zellen (CdTe)

Nanostrukturierte Solarzellen

  • Nanostrukturierte CIS-Solarzellen
  • Polymer Solarzellen
  • Farbstoff Solarzellen

Die nächste Übersicht stellt einen kurzen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften von kristallinen und Dünnschichtzellen dar:

Kristallin

Modul-Wirkungsgrad: 12-20%
Flächenbedarf: 6-10m² pro kWp
Energetische Amortisation: 1-4 Jahre
Temperaturkoeffizient: -0.3% bis -0,5% pro C°
Verschattungsverhalten: "ungünstig"
Leistungstoleranz: -0/+5% bis -5/+5%

Dünnschicht

 

Modul-Wirkungsgrad: 8-13%
Flächenbedarf: 9-14 m² pro kWp
Energetische Amortisation: < 1-2 Jahre
Temperaturkoeffizient: -0,2% bis -0.45% pro C°
Verschattungsverhalten: "planbar"
Leistungstoleranz: -0/+5% bis -10/+10%

Mono- und polykristalline Solarzellen

Die Unterschiede im Herstellungsverfahren von monokristallinen und polykristallinen Solarzellen sind sehr gering. Monokristalline Solarzellen erkennt man an ihrer schwarzen bis bläulichen Farbe. Sie werden aus einem Einkristall-Stab gesägt. Durch die homogene Ausrichtung der Kristallstruktur besitzen diese im Vergleich zu anderen Siliziumzellen einen hohen Wirkungsgrad. Sie werden bevorzugt dort eingesetzt, wo nur eine begrenzte Fläche zur Stromerzeugung zur Verfügung steht. Durch das aufwendige Herstellungsverfahren verteuert sich die monokristalline Solarzelle. Monokristalline Zellen werden fast immer nach dem Czochralski-Verfahren hergestellt.

 

Polykristalline oder multikristalline Solarzellen erkennt man an ihrer blauen Oberfläche. Ihre Kristallstruktur ist nur in Teilen geordnet. Deshalb haben sie einen etwas höheren Innenwiderstand, die sich in einem etwas niedrigeren Wirkungsgrad niederschlägt. Polykristalline Zellen sind einfacher in der Herstellung, sie werden in Blöcken vergossen und anschließend in Scheiben gesägt. Polykristalline Zellen haben aufgrund des vergleichsweise geringen Fertigungsaufwandes ein günstiges Preis/Leistungsverhältnis und sind die am häufigsten verwendete Technologie. Speziell geeignet sind die polykristallinen Module für landwirtschaftliche Gebäude, da Doppelglasmodule robust gegen Witterungseinflüsse oder aggressive Luftschadstoffe sind. Als gängige Herstellungsverfahren kommen hier das Gießverfahren, das Bridgman-Verfahren und das kantenbegrenzte Bandziehverfahren (EFG-Verfahren, von engl. edge-defined film-fed growth) zum Einsatz.

Amorphe Module und Dünnschichtmodule

 

Hierbei wird das Silizium auf eine Trägerschicht ohne erkennbare Struktur(=amorph) aufgedampft. Durch die geringe Schichtdicke von maximal 2 µm haben diese den Namen Dünnschichtzellen erhalten. Sie haben im Sonnenlicht einen nur geringen Wirkungsgrad, bieten jedoch Vorteile bei wenig Licht, Streulicht oder bei hoher Betriebstemperatur. Dünnschichtmodule sind nicht so anfällig bei Schattenproblemen aufgrund ihrer Funktionsweise. Viele Dünnschichtmodule sind rahmenlos und haben daher eine geringere Anfälligkeit für Verschmutzungen. Die Montage stellt sich allerdings schwieriger dar. Die nicht sichtbaren Leiterbahnen sorgen für eine durchgängige homogene Fläche. Einsetzbar sind Dünnschichtmodule für den großflächigen Einsatz auf Freiflächen, Fassaden oder bei gebäudeintegrierten Anlagen. Vorteilhaft ist der Einsatz an Standorten mit viel indirekten oder diffusen Lichtverhältnissen, bei nicht nach Süden ausgerichteten Dächern oder in Regionen mit großen Temperaturunterschieden. Aufgrund der flexiblen Einsatzform ergeben sich auch Möglichkeiten bei komplexen Gebäudesituationen.

Unterschiedliche Techniken von Dünnschichtmodulen

 

  • a-SI (amorphes Silizium)
  • CIS oder CIGS-Dünnschichtmodule: Das Halbleitermaterial besteht aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid.
  • CdTe-Dünnschichtmodule: Hier wird eine Verbindung von Tellur und Cadmium als Halbleiter eingesetzt. Der Einsatz des Schwermetalls Cadmium muss aber bei der Entsorgung beachtet werden.
  • CSG–Dünnschichtmodule: Silizium wird aus Silangas gewonnen und auf eine strukturierte Glasscheibe aufgebracht. Die Schichtdicke beträgt 2  µm.