Modulgenerationen im Vergleich: Wie sich Solarmodule von Jahrgang zu Jahrgang verändert haben
Polykristallin, PERC, TOPCon, Halbzellen, größere Wafer: Solarmodule verändern sich schnell. Was Gewerbebetreiber über Modulgenerationen wissen sollten, bevor sie erweitern oder Module ersetzen.
Microsoft Katja (Neural, deutsch)
Wer heute ein Gewerbedach mit Modulen belegt, kauft eine andere Technik als noch vor wenigen Jahren. Aus blau schimmernden polykristallinen Platten wurden tiefschwarze monokristalline Module, aus vollen Zellen halbierte, aus wenigen breiten Leiterbahnen viele feine. Für Betreiber ist das mehr als eine Designfrage. Wer eine bestehende Anlage erweitern, defekte Module ersetzen oder Angebote vergleichen will, muss wissen, welcher Modul-Jahrgang auf dem Dach liegt und was die neue Generation anders macht.
Vom blauen Raster zur schwarzen Fläche
Lange Zeit prägten polykristalline Module das Bild deutscher Dächer. Ihre Zellen wurden aus gegossenen Siliziumblöcken gesägt und zeigten das typische blaue Kristallmuster. Sie waren günstig in der Herstellung, erreichten aber geringere Wirkungsgrade als monokristalline Zellen, die aus gezogenen Einkristallen entstehen. Als die Fertigung monokristalliner Wafer billiger wurde, verschob sich der Markt. Heute dominiert monokristallines Silizium nahezu vollständig, und die einheitlich dunkle Optik ist zum Standard geworden.
Zellarchitekturen: Von Al-BSF über PERC zu TOPCon und Heterojunction
Innerhalb der Zelle hat sich ebenso viel getan. Ältere Zellen nutzten eine vollflächige Aluminiumschicht auf der Rückseite. Mit der PERC-Technik kam eine passivierte Rückseite hinzu, die Verluste reduziert und den Wirkungsgrad spürbar anhob. PERC war über einige Jahre die Massentechnologie.
Inzwischen haben neue Architekturen übernommen. TOPCon-Zellen nutzen eine dünne Tunneloxidschicht mit dotiertem Polysilizium, Heterojunction-Zellen kombinieren kristallines Silizium mit hauchdünnen amorphen Schichten. Rückkontaktzellen verlegen alle elektrischen Kontakte auf die Rückseite, sodass die Vorderseite frei von Leiterbahnen bleibt. Für Gewerbekunden bedeuten diese Entwicklungen mehr Leistung pro Fläche und häufig ein besseres Verhalten bei Wärme – ein Vorteil auf Hallendächern, die sich im Sommer stark aufheizen.
Halbzellen, Busbars und größere Wafer
Auch der Aufbau des Moduls hat sich verändert. Halbzellenmodule teilen jede Zelle in zwei Hälften. Das senkt den Strom je Zellstreifen, verringert Widerstandsverluste und macht das Modul unempfindlicher gegenüber Teilverschattung. Die Zahl der Busbars, also der Sammelleiter auf der Zelle, ist deutlich gestiegen. Viele feine Leiter verkürzen die Wege der Ladungsträger und machen Zellen toleranter gegenüber Mikrorissen.
Parallel wuchsen die Wafer. Formate mit Bezeichnungen wie M6, M10 oder G12 stehen für immer größere Zellkanten. Größere Zellen ergeben größere und schwerere Module. Auf Gewerbedächern ist das relevant, weil Statik, Montagesystem und Handhabung bei der Installation darauf ausgelegt sein müssen.
Bifazial und Glas-Glas: Robustheit als Verkaufsargument
Ein weiterer Trend sind Glas-Glas-Module, bei denen die Zellen zwischen zwei Glasscheiben liegen statt auf einer Kunststoffrückseite. Sie gelten als widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit und mechanische Belastung und werden häufig mit längeren Herstellergarantien angeboten. Bifaziale Module nutzen zusätzlich Licht, das auf die Rückseite fällt. Auf einem Flachdach mit heller Dachfolie oder bei aufgeständerter Montage kann das einen Mehrertrag bringen, auf einem dicht belegten Schrägdach kaum.
Was das für Betreiber bestehender Anlagen bedeutet
Die schnelle Abfolge der Modulgenerationen hat eine Kehrseite. Wer nach einigen Betriebsjahren ein defektes Modul ersetzen will, findet das Original oft nicht mehr. Hersteller wechseln ihre Produktreihen in kurzen Abständen, alte Formate verschwinden aus dem Handel. Ein neues Modul mit anderen elektrischen Werten in einen bestehenden Strang einzubauen, ist nicht ohne Weiteres möglich: Spannung und Strom müssen zum Strang und zum Wechselrichter passen, und auch die Maße müssen zur Unterkonstruktion passen.
Betreiber sollten deshalb das Datenblatt jedes verbauten Modultyps aufbewahren und dokumentieren, wie die Stränge verschaltet sind. Manche Unternehmen legen bei der Errichtung bewusst einige Reservemodule auf Lager. Bei Erweiterungen ist es oft sinnvoller, die neuen Module in eigenen Strängen oder an einem eigenen Wechselrichter zu betreiben, statt Generationen zu mischen.
Jahrgänge kommen und gehen
Wer Saisonware kennt, erkennt das Muster wieder. Auch im Fußball erscheint jedes Jahr ein neues Trikot, und die Modelle der Vorsaison sind irgendwann vergriffen und kommen in aller Regel nicht zurück. Auf 1860archiv.de lässt sich das an einem Beispiel nachlesen: Die Chronik der Löwen-Trikots nach Saisons ordnet die Trikots des Löwenfanshops den Jahrgängen 24/25 bis 26/27 zu und zeigt, was vergriffen ist und was es noch gibt. Für Solarmodule gilt dieselbe Lehre: Wer ein bestimmtes Modell braucht, sollte nicht darauf vertrauen, es Jahre später noch nachkaufen zu können.
Fragen zur Modultechnik
Kann ich alte und neue Module in einem Strang mischen?
Nur, wenn die elektrischen Werte gut zueinander passen und der Wechselrichter das zulässt. Meist ist ein eigener Strang für die neuen Module die sauberere Lösung. Ein Fachbetrieb sollte die Verschaltung prüfen.
Woran erkenne ich, welche Zelltechnik auf meinem Dach liegt?
Am zuverlässigsten am Typenschild auf der Modulrückseite und am dazugehörigen Datenblatt. Die Optik gibt Hinweise, etwa blaues Kristallmuster für polykristalline Module, ist aber kein sicherer Beleg.
Lohnen sich bifaziale Module auf jedem Dach?
Nein. Der Zusatzertrag hängt davon ab, wie viel Licht auf die Rückseite fällt. Auf hellen Flachdächern mit Aufständerung ist das eher der Fall als auf eng belegten Schrägdächern.
Warum sind neue Module schwerer?
Größere Wafer und Glas-Glas-Aufbauten erhöhen Fläche und Gewicht. Statik und Montagesystem müssen dafür ausgelegt sein.
Was bleibt
Solarmodule haben sich in kurzer Zeit stark verändert: mehr Leistung pro Fläche, robustere Bauweise, größere Formate. Für Gewerbebetriebe ist das eine gute Nachricht, solange sie die Generationen auf ihrem Dach kennen, Datenblätter aufbewahren und Erweiterungen mit Blick auf die bestehende Technik planen.
