Schwarze Solarmodule: Vorteile und Nachteile

Sicher hast du schon des Öfteren Häuser mit Photovoltaik-Anlagen gesehen und vielleicht hast du auch festgestellt, dass die Solarmodule auf den Dächern manchmal dunkelblau, manchmal schwarz sind. Auch bei kleineren, faltbaren Solarpanels gibt es Unterschiede im äußeren Erscheinungsbild. Möglicherweise spielst du gerade mit dem Gedanken, dir ein solches Solarsystem zuzulegen, oder du möchtest einfach wissen, was genau du da vor dir hast, wenn du beim nächsten Spaziergang oder Camping-Ausflug unterschiedlich farbige Solarpanels siehst.

Dieser Artikel widmet sich insbesondere schwarzen, sogenannten monokristallinen Solarpanels. Wir werfen einen genaueren Blick auf den Aufbau und die Funktionsweise, sowie die Vor- und Nachteile von schwarzen Solarmodulen.

Schwarze PV-Module erklärt

Ein schwarzes Solarmodul unterscheidet sich von herkömmlichen Solarmodulen in seiner ästhetischen Erscheinung, da es durch eine spezielle Beschichtung komplett schwarz ist. Diese Beschichtung ermöglicht es dem Modul, das Sonnenlicht effektiver zu absorbieren und in elektrische Energie umzuwandeln, die dann wiederum über die Zellen und Drähte des Moduls fließt.

Monokristalline Solarmodule werden aus einem einzigen Siliziumkristall hergestellt, der durch einen mehrschrittigen Prozess aus einem flüssigen Silizium hergestellt wird:

1. Herstellung des Ausgangsmaterials: Das Ausgangsmaterial für monokristalline Solarzellen ist hochreines Silizium. Es wird aus Quarzsand gewonnen und zunächst in einem aufwendigen Verfahren gereinigt.
2. Herstellung des Einkristalls: Das gereinigte Silizium wird in einen Schmelztiegel gegeben und auf eine Temperatur von über 1400°C erhitzt, bis das Silizium schmilzt. Aus der Schmelze wird im Anschluss ein Stab gezogen, der die Form eines einheitlichen Kristallgitters annimmt. Dieser sogenannte Einkristall (oder Monokristall) wird im nächsten Schritt weiterverarbeitet.
3. Herstellung der Solarzellen: Nun wird der Einkristall in dünne Scheiben geschnitten, die als Wafer bezeichnet werden. Die Wafer werden gereinigt und in einer chemischen Lösung geätzt, um ihre Oberfläche zu glätten. Anschließend werden sie mit einem Dotiermaterial behandelt, das die Leitfähigkeit der Zellen erhöht. Normalerweise wird dazu das Element Bor verwendet.
4. Anbringen der Kontakte: Die Kontakte sind dünne Metallstreifen, die auf die Zellen platziert werden und von dort den Strom aus den Solarzellen abführen.
5. Verschaltung der Solarzellen: Schließlich werden Solarzellen zu einem Modul verschaltet, um die benötigte Leistung zu erzielen. Anschließend wird das Modul in einen Rahmen eingesetzt und zum Schutz vor Schmutz, Wind und Wetter mit einer Glasscheibe abgedeckt.

Was ist der Unterschied zwischen blauen und schwarzen Solarmodulen?

Monokristalline und polykristalline Solarmodule unterscheiden sich hauptsächlich in der Art und Weise, wie das Silizium verarbeitet wird, um die Solarzellen herzustellen. Wir wissen jetzt, dass monokristalline Solarmodule aus einem einzigen Kristall aus hochreinem Silizium hergestellt werden. Diese Kristalle haben eine gleichmäßige Struktur, was zu einer höheren Effizienz und Leistung der Solarzellen führt.

Polykristalline Solarmodule hingegen werden aus mehreren Silizium-Kristallen hergestellt. Die werden gemeinsam geschmolzen und in eine Form gegossen, in der sie zu einem Block aus Silizium erstarren. Diese Blöcke werden anschließend ebenfalls in dünne Scheiben geschnitten, um die Solarzellen herzustellen.

Die Struktur der Kristalle in polykristallinen Solarzellen ist unregelmäßiger als in monokristallinen Zellen, was zu einem etwas geringeren Wirkungsgrad führen kann. Polykristalline Solarmodule haben normalerweise eine bläuliche Farbe und sind in der Regel etwas günstiger als monokristalline Module.

Vorteile von schwarzen Solarmodulen

Monokristalline Solarpanels sind zunehmend beliebt - und das nicht ohne Grund. Sie haben zahlreiche Vorteile, die sie zur bevorzugten Variante für Solaranlagen machen. Zu den wichtigsten gehören die Folgenden:

1. Höhere Effizienz

Monokristalline Solarmodule haben einen höheren Wirkungsgrad als ihre polykristalline Alternative (blaue Solarmodule). Dies liegt daran, dass monokristalline Module eine homogenere Struktur haben, was zu einer höheren Energieausbeute führt. Der Wirkungsgrad von schwarzen Solarmodulen liegt im Durchschnitt bei 18 bis 26 Prozent.

Blaue Solarmodule haben im Vergleich zu schwarzen Modulen tendenziell einen geringeren Wirkungsgrad, sie arbeiten im Durchschnitt mit Wirkungsgraden zwischen 13 und 16 Prozent. Ein polykristallines Solarsystem mit beispielsweise 10 kW produziert also weniger Strom als ein monokristallines Solarsystem mit 10 kW.

2. Platzsparender

Aufgrund ihrer erhöhten Effizienz sind schwarze Solarmodule in der Lage, mehr Strom pro Quadratmeter zu produzieren. Das heißt, du brauchst ein kleineres monokristallines Solarsystem, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen wie ein größeres polykristallines (blaues) Solarsystem.

3. Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen

Auch bei schlechten Lichtverhältnissen sind schwarze Solarmodule dank ihrer gesteigerten Effizienz besser ausgerüstet. Durch den photovoltaischen Effekt sind sie in der Lage, Sonneneinstrahlung effizienter in Strom umzuwandeln. Wenn es also an deinem Wohnort oft bewölkt ist oder regnet, du nicht die besten Lichtverhältnisse für dein Balkonkraftwerk hast, oder gern in Gegenden campen gehst, wo es früh dunkel wird, sind schwarze Solarmodule die beste Wahl für deine Solarpanels - egal, ob stationär oder faltbar.

Nachteile von schwarzen PV-Modulen

Monokristalline Solarpanels kommen nicht ganz ohne Einschränkungen und natürlich wollen wir uns auch mit möglichen Nachteilen beschäftigen. Im Vergleich zu polykristallinen Solarmodulen können schwarze Solarmodule folgende Nachteile aufweisen:

1. Höhere Kosten

Der Herstellungsprozess von schwarzen PV-Modulen ist im Vergleich zu ihren blauen Cousins ziemlich komplex. Außerdem bestehen monokristalline Panels ausschließlich aus reinem Silizium. Beides sorgt für eine kostenintensive Herstellung - allerdings ist das Endprodukt entsprechend qualitativ hochwertiger als die polykristalline Alternative.

2. Abfall

Im Vergleich zu polykristallinen Modulen produzieren schwarze Solarmodule während der Herstellung mehr Abfall. Der komplexe Prozess führt zu einer Menge Restmaterial, das nicht zur Herstellung von PV-Zellen verwendet wird. Dieses Material wird entweder entsorgt (was natürlich nicht besonders umweltfreundlich ist) oder recycelt.

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Bluettis monokristalline Solarmodule gibt es in verschiedenen Größen - es ist also für jeden Anlass ein Produkt im Sortiment. Eine sehr gutes Beispiel ist beispielsweise das Bluetti PV420. Es ist kompakt und zum einfachen Transport zusammenklappbar, verfügt über langlebiges ETFE-Material und weist eine Konversionsrate von 23,4 Prozent auf. Angesichts des hohen Wirkungsgrades das Solarmodul in der Lage, bei 6 Stunden Sonnenschein (unter idealen Bedingungen) jeden Tag etwa 2 kWh Sonnenenergie umzuwandeln - genug, um all deine elektronischen Geräte stundenlang mit Strom zu versorgen!

Blick in die Zukunft

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass schwarze PV-Module die Hausdächer und Camper-Vans im Sturm erobern. Und das nicht ohne Grund: Auf lange Sicht gesehen sind sie die smartere Investition. Was jedoch noch einigem Fortschritt bedarf, ist die Entwicklung geeigneter Recyclingmethoden für die Solarpanels, damit sie nicht nur während ihrer Lebensdauer, sondern auch danach die beste Lösung für die Umwelt sind.

Hat dieser Artikel dir ein besseres Verständnis von schwarzen Solarmodulen gegeben? Wir hoffen, du kannst jetzt eine informierte Entscheidung treffen (oder zumindest im nächsten Gespräch über Solarenergie mit deinem neu gewonnenen Wissen glänzen).

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