Siliziumknappheit, technologische Weiterentwicklungen und Kostendruck führen zur Marktreife innovativer Modul-Technologien. So treten neben die traditionelle und heute immer noch dominante kristalline Silizium-Technologie vermehrt Dünnschichttechnologien.
Durch einen hohen Automatisierungsgrad und effiziente Herstellungsverfahrenverfahren ist die Fertigung der Dünnschicht-Module kostengünstiger, was sich in geringeren Investitionskosten niederschlägt. Geringere Temperaturkoeffizienten und besseres Schwachlichtverhalten führen bei Dünnschichtmodulen häufig zu höheren Energieerträgen im Vergleich zu kristallinen Modulen.. Allerdings führen die geringeren Wirkungsgrade zu einem höheren Flächenbedarf und damit höheren Installationskosten.
Abhängig von der Anwendung bieten also kristalline oder Dünnschichtmodule Vorteile. Im Fall hoher Temperaturen, geringer bzw diffuser Einstrahlung sowie nicht optimalen Anlagenausrichtungen sind Dünnschichtsysteme klar im Vorteil. Umgekehrtes gilt bei hoher Einstrahlung auf Nachführsysteme oder bei begrenztem Flächenangebot.
DÜNNSCHICHT-TECHNOLOGIE
Bei der Herstellung von Dünnschicht-Modulen werden hochreine Halbleiterschichten (a-si, CdTe) auf einen Träger abgeschieden oder aufgedampft und mit Kontakten versehen. Ein Dünnschicht-Solarmodul wird mit weniger Energieverbrauch und weniger Materialverbrauch hergestellt, sie sind also umweltschonender und langfristig auch preiswerter zu fertigen als kristalline Module. Weitere Vorteile sind eine geringerer Temperaturkoeffizient und die Möglichkeit, über Mehrfachschichten ein breiteres Lichtspektrum zu nutzen. Letzteres optimiert die Lichtausbeute und somit den Ertrag. Dünnschicht-Module bieten auch bei Verschattung Vorteile, da die Modulleistung nur um den Flächenanteil reduziert wird, der verschattet wird.
KRISTALLINES SILIZIUM
Bei der Herstellung von kristallinen Modulen werden von einem Silizium-Einkristall (monokristallin) oder Multikristall (polykristallin) hauchdünne Scheiben abgeschnitten und mit Kontakten versehen. Der Wirkungsgrad ist höher als bei Dünnschicht-Zellen gleicher Fläche. Die Farbe der monokristallinen Zelle reicht von anthrazit bis dunkelblau und hat ein gleichmäßiges Aussehen. Der Wirkungsgrad von polykristallinen Zellen liegt etwas unter dem der monokristallinen Zellen (ca. 15 % niedriger).
DER WIRKUNGSGRAD
Da der Wirkungsgrad der kristallinen Siliziumtechnologie höher ist als bei der Dünnschicht- Technologie, benötigt man für eine kristalline Solarstromanlage weniger Fläche um die gleiche Leistung zu erzielen. Als ganz groben Anhaltspunkt kann man für eine Leistung von 1 kWp bei kristalliner Technologie von ca. 8-10 m² Flächenbedarf ausgehen und für die Dünnschicht-Technologie von ca. 12-20 m².
Der Preis einer Solarstromanlage berechnet sich nach der installierten Leistung in kWp. Aus diesem Grund ist der Wirkungsgrad eines Solarmoduls für den Betreiber oder Investor nur dann relevant, wenn die dafür vorgesehene Fläche sehr begrenzt ist bzw. gesondert dafür bezahlt werden muss. In den meisten anderen Fällen überwiegen inzwischen die Preis- und Leistungsvorteile der Solarmodule in Dünnschicht-Technologie.
