Solarmodule sind heute fast überall zu sehen und in der Industrie sowie Privathaushalten stark etabliert. Falls Du dich schon mal gefragt hast, was eigentlich genau in einem Solarmodul passiert und wie z.B. das Recycling für ein so hoch modernes Produkt aussieht, findest du in unserem Blog die Antworten!
Die Basis für jede Solaranlage - Photovoltaischer Effekt und Funktionsweise von Solarzellen:
Der photovoltaische Effekt, 1839 von Alexandre-Edmond Becquerel entdeckt, bezeichnet das Grundprinzip in Solarzellen. Die in Solarmodulen verbauten Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien, hauptsächlich kristallinem Silizium, das dotiert wird, um eine p-n-Übergangsschicht zu schaffen. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, absorbiert das Halbleitermaterial Photonen, erzeugt Elektron-Loch-Paare und leitet durch das eingebaute elektrische Feld die Elektronen in Richtung n-Schicht und die Loch-Paare in Richtung p-Schicht. Dies erzeugt einen elektrischen Strom, der über Metallkontakte abgeleitet wird und dann gespeichert oder zur Stromversorgung elektrischer Geräte genutzt werden kann.
PV-Module, Solarmodule vs Solarpanel?
Der Begriff "Solarpanel" wird oft synonym mit "Solarmodul" verwendet. Es gibt jedoch keinen technischen Unterschied zwischen den Begriffen. Beide beziehen sich auf die gleiche Technologie zur Umwandlung von Sonnenlicht in Strom.
Arten von Solarzellen:
Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, darunter kristalline Silizium-Solarzellen und Dünnschicht-Solarzellen, wobei letztere gerade einmal wenige Mikrometer dünn sind.
Eine immer mehr genutzte Art sind Bifaziale Solarzellen, welche auf der Vorder- wie auch der Rückseite Sonnenlicht einfangen können. Diese Zellen eignen sich optimal für den Einbau in transparente Glas-Glas Solarmodule, welche zusätzlich z.B. als Fenster oder Balkongeländer genutzt werden können.
Jedoch hat jede Art ihre eigenen Vorteile und Einsatzmöglichkeiten.
Morgen im Weltall, übermorgen auf deinem Hausdach?
So genannte Perowskit- und weitere organische Solarzellen werden seit einigen Jahren unter anderem im DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) als Alternative zu Silizium-basierten Zellen erforscht. Diese können nach aktuellem Stand bereits das 10-fache an Watt pro Gramm gegenüber den bisherigen Zellen erzeugen und werden somit in Zukunft garantiert auch in den industriellen und privaten Bereich vordringen.
Photovoltaikmodule Größe und Leistung:
Für den Hausgebrauch typische Solarmodule leisten aktuell zwischen 350Wp und 450Wp. Demnach gibt es auch typische Größen bzw. Maße für Solarmodule. Diese variieren je nach Hersteller und Technologie, können jedoch in die folgenden Größenordnungen eingegrenzt werde:
- Längste Seite der meisten Module: 1600mm +-100mm (160cm +-10cm)
- Kürzeste Seite der meisten Module: 1000mm +-100mm (100cm +-10cm)
Das entspricht 1,6m² (bzw. etwa 1,9m²) pro Solarmodul.
- Rahmenstärke der meisten Module: 30mm - 35mm
Mit diesen Werten kannst Du recht einfach errechnen, wie viele Solarmodule du auf z.B. deiner Dachfläche unterbringen kannst.
Vergewissere dich jedoch gleichzeitig, ob bei der gewünschte Montagevariante, z.B. Schienensystem für Ziegeldächer, zusätzliche Abstände zwischen den einzelnen Modulen bzw. Modulreihen empfohlen wird,
um z.B. Verschattungen zu vermeiden. Denn effektiv können diese Abstände je nach Modulanzahl schnell einige Quadratmeter mehr bedeuten!
Lebensdauer und Recycling von Solarmodulen:
Die Lebensdauer von Solarmodulen wird, je nach verwendeter Technologie, auf 20-30 Jahre geschätzt. Dies ist für ein Produkt, das für Nachhaltigkeit stehen soll, leider nicht wirklich lang. Demnach ist ein wichtiger Faktor beim Design von Solarmodulen, die Recyclebarkeit.
Solarmodule werden in hochspezialisierten Anlagen recycelt. Dieser Prozess umfasst die Sammlung, Demontage und Trennung von Glas, Aluminiumrahmen und Siliziumzellen. Das recycelte Silizium kann für die Herstellung neuer Solarzellen wiederverwendet werden. Zukünftige Best Practices umfassen ein Design für einfacheres Recycling, Forschung für effizientere Methoden, die Verwendung nachhaltiger Materialien und die Förderung von Umweltbewusstsein. So trägt die Solarindustrie zu einer nachhaltigeren Energiezukunft bei.
Der Solarsektor entwickelt sich immer weiter und neue Produktalternativen, wie die erwähnten organischen Solarzellen, werden hervorgebracht.
Diese werden auch ein anderes, spezialisiertes Recyclingsystem erfordern.
Somit ist es schwer zu bewerten, wie nachhaltig Solarmodule in den nächsten Jahrzehnten wirklich sein werden.
Wir hoffen, dieser Beitrag war interessant für Dich und Du konntest neues Wissen über Solarmodule gewinnen!
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