Stromgewinnung von beiden Seiten: Die neuen Solarmodule
Zum zweiten Mal in Folge hat LG den Intersolar Award in der Kategorie Module gewonnen. Im Jahr 2016 schafften es die Koreaner mit dem weiterentwickelten Neon-Modul aufs Siegertreppchen. Der Grund: LG nutzt nun auch die Rückseite zur Stromgewinnung. Das Modul hat quasi zwei Gesichter, ist also bifazial.
Schon im Vorjahr hatte LG mit dem Neon-Modul die Trophäe abgeräumt. Damals gab es den Award für die Cello-Technologie. Die bisher üblichen Busbars für die Frontkontaktierung ersetzte LG durch zwölf hauchdünne Drähte. Diese reichen aus, um die Ladungsträger von der Vorderseite des Halbleiters abzuführen, ohne dass es zum Stau kommt. Gleichzeitig lenken die runden Drähte das Licht ins Silizium.
Drahtgitter verbessert Lichteinfall
Zwar geht der Trend gerade hin zu vier oder gar fünf dünnen Busbars, um die Verschattung der Vorderseite der Solarzelle zu verringern. Doch mit dem Drahtgitter hat LG derzeit beim Lichtmanagement die Nase vorn.
Mit dieser Technologie haben die Koreaner schon im vergangenen Jahr 320 Watt aus 60 monokristallinen Zellen gekitzelt. Jetzt schafft es das bifaziale Paneel auf bis zu 375 Watt. Um den Leistungssprung innerhalb eines Jahres zu bewältigen, nutzen die Koreaner jetzt nicht nur das Licht, das von vorn kommt. Jetzt fangen die Zellen auch das Licht ein, das die Fläche reflektiert, über der das Modul installiert ist. Um diesen Albedoeffekt zu nutzen, haben sie die opake durch eine transparente Rückseitenfolie ersetzt. LG bietet die höhere Leistung gratis an. Das bifaziale Modul soll nicht mehr kosten als das schwarze Paneel.
Auch Solarworld ist bifazial
LG Solar hat mit dem bifazialen Modul gezeigt, wohin der technologische Trend gehen könnte, um mehr Leistung aus einem Paneel zu holen. Damit sind die Koreaner nicht allein. Auf dem Messestand von Solarworld war das neue bifaziale Module Bisun das Highlight. Bisun wurde erstmals im März auf der Ecobuild in London vorgestellt. Doch konnte das Unternehmen auch in München damit punkten.
Anders als LG haben die Bonner ihrem bifazialen Modul auch auf der Rückseite eine Glasscheibe spendiert. Das hat den Vorteil, dass das Modul auch ohne Rahmen genauso stabil ist wie ein Laminat mit Rückseitenfolie und Rahmen. Allerdings wird es dadurch schwerer. Das ist kein riesiges Problem. Denn die bifazialen Module sind nicht für das Schrägdach gedacht, wo schwere Paneele beim Monteur unbeliebt sind. Vor dem dunklen Hintergrund können sie den Albedoeffekt nämlich nicht wirklich nutzen, weil kaum Licht zurückgestrahlt wird.
Auf Flachdächern mit hellen Dachbahnen oder einer weißen Kiesschüttung strahlt hingegen ein erklecklicher Anteil des Lichts auf die Rückseite der Zellen. Dort sind schwere Module allerdings nicht so kompliziert zu handhaben wie auf dem Schrägdach. Solarworld nutzt in seinen bifazialen Modulen die polykristallinen Perc-Zellen. Damit kombinieren die Bonner gleich drei Trends in einem Modul: moderne Zelltechnologie, Haltbarkeit und höheren Ertrag. Letzteren beziffern die Bonner für ihr Bisun auf bis zu 25 Prozent – wie bei LG Solar.
Bis zu 330 Watt aus 60 Zellen
Vor einem rein weißen Hintergrund mit maximaler Reflexion schafft das Modul so eine Maximalleistung von 331 Watt. Die Vorderseite allein liefert 270 Watt. Diese zusätzliche Leistung lässt sich auch Solarworld nicht extra bezahlen. Schließlich kann bisher noch niemand den Mehrertrag wirklich beziffern, solange es keine standardisierten Testverfahren für die Rückseite gibt.
Im nächsten Schritt wird Solarworld ein verbessertes Modul mit einer Leistung auf der Vorderseite von 280 Watt auf den Markt bringen. Die Maximalleistung auf beiden Seiten steigt dann auf 344 Watt. Außerdem werden auch die Bonner die Busbars von der Zelle verbannen und sie durch ein Zellgrid ersetzen. Die ersten dieser Module sollen 2018 auf den Markt kommen. Bis dahin bleibt es erst einmal bei fünf Busbars. Dadurch sinkt der Innenwiderstand in der Zelle, die Leistung steigt.
Auch Aleo Solar setzt auf diese Technologie. Die Prenzlauer nutzen Zellverbinder mit prismenförmiger Oberfläche. Dadurch wird das Licht in die Zelle abgelenkt und nicht reflektiert. In Kombination mit einer optimierten Rückseitenfolie und einer verbesserten Solarzelle erreichen die leistungsstärksten Module von Aleo mit monokristallinen Zellen inzwischen bis zu 310 Watt.
Der Höhepunkt am Intersolar-Stand der Prenzlauer war aber das neue Glas-Glas-Modul. Es basiert auf der gleichen monokristallinen Technologie. Es gibt zwei Varianten: Mit dem normalen Doppelglasmodul erreichen die Prenzlauer vor allem eine höhere Stabilität und eine längere Lebensdauer. So sind die Module auch ohne Rahmen für eine Belastung von 5.400 Pascal freigegeben. Für diese Module gibt Aleo eine lineare Leistungsgarantie von 30 Jahren.
Die zweite Variante ist für die Gebäudeintegration vorgesehen. Durch die transparente EVA-Folie und die beiden Floatglasscheiben wird es semitransparent. „Wir haben derzeit erst einmal drei Layouts“, sagt Barbara Terreni, Produktmanagerin bei Aleo. Erstens ein Modul mit einer Fläche von einem Quadratmeter mit 20 Zellen für eine höhere Transparenz. Dazu kommt eine Variante mit 32 Zellen für Carports oder Verandadächer sowie ein Modul mit 40 Zellen, das weniger Licht durchlässt.
Der Unterschied ist: Die Abstände zwischen den einzelnen Zellen variieren. Wünscht der Kunde ein besonderes Layout, können die Prenzlauer auch das realisieren. Mit der seitlich angebrachten Anschlussdose und der seitlichen Kabelführung kann der Installateur die gesamte Anschlusstechnik in den Pfosten der Fassade oder in den Sparren des Daches verstecken.
Das Doppelglasmodul ist ein Trend, der schon länger anhält. Es beginnt sich langsam durchzusetzen. So hat der Dresdner Hersteller Solarwatt angekündigt, komplett aus der Produktion von Glas-Folie-Laminaten auszusteigen. Die Vorteile des Doppelglasmoduls liegen auf der Hand. Sie sind ohne Rahmen so robust wie Paneele mit Folie auf der Rückseite. Zudem sind die haltbarer. Denn die Gläser schützen die Zellen besser.
Lange Lebensdauer honoriert
So gibt auch Jinko Solar eine lineare Leistungsgarantie für die Doppelglasmodule für 30 Jahre. Das Glas-Glas-Modul des Herstellers aus Schanghai ist unter anderem für das Projektgeschäft gedacht. Obendrein ist es für Solarparks mit 1.500 Volt in den Strings vorgesehen. Aber auch auf dem Dach macht sich das Doppelglasmodul von Jinko gut. Zwei Gläser von jeweils 2,5 Millimetern Dicke sorgen für ausreichende Stabilität, auch bei hohen Lasten aus Wind oder Schnee.
Talesun hat bereits seit mehreren Jahren ein Doppelglasmodul im Angebot, und auch im Portfolio von Ja Solar steht ein solches Modul. Nun hat auch Trina ein Modul mit zwei Gläsern vorgestellt. Das polykristalline Paneel kommt komplett ohne Rahmen aus und ist dabei genauso stabil wie die Standardlaminate mit Rahmen. Das Paneel gibt es mit 60 Zellen und ist für den Bau ästhetisch ansprechender Anlagen auf dem Schrägdach vorgesehen. Es wird außerdem mit 72 Zellen in den europäischen Markt eingeführt, um große Projekte in Regionen mit hohen Schnee- und Windlasten umzusetzen.
Monokristallin steht im Vordergrund
Die Vorteile der höheren Leistung und der besseren Ästhetik eines monokristallinen Moduls werden auch die Kunden von IBC Solar in Zukunft genießen können. Denn das Systemhaus aus Bad Staffelstein bereitet derzeit die Markteinführung eines solchen Moduls vor. Es ist das erste Modul von IBC Solar, mit dem die Franken die 300-Watt-Marke knacken. „Das Modul mit den monokristallinen Perc-Zellen wird in den nächsten Monaten verfügbar sein“, stellt Sebastian Geier, Produktmanager von IBC Solar, in Aussicht.
Schon jetzt erhältlich ist das neue Smart Modul der Franken. Um der Teilverschattung auf vielen Dächern Herr zu werden, haben sie in die Anschlussdose einen Leistungsoptimierer von Tigo integriert. IBC hat sich für den amerikanischen Optimierer entschieden, weil er Unabhängigkeit in der Wahl des Wechselrichters bietet. „Diese Möglichkeit der Flexibilität ist für uns als Systemhaus entscheidend“, begründet Geier die Wahl.
Optimierer von Tigo in der Dose
Auch Trina Solar ist mit einem neuen Smart Modul mit dem Optimierer von Tigo in München angereist. Dabei ist der Hersteller konsequent. Wenn, dann richtig, haben sich die Produktmanager im südchinesischen Changzhou gesagt und den Optimierer gleich mit einem monokristallinen Modul kombiniert. Damit bringt das Modul auch gleich noch eine höhere Nennleistung mit, die dann optimiert wird. Auf diese Weise kann Trina das Modul auch komplett in Schwarz anbieten. Die bessere Ästhetik muss der Kunde – wie bei allen komplett schwarzen Modulen – mit einer geringeren Leistung bezahlen.
Eine ganz eigene Variante der Leistungsoptimierung hat Jinko Solar entwickelt. Der Hersteller ist unter anderem mit seinem neuen Smart Modul nach München gekommen. Unter dem Namen Maxim haben die Schanghaier ein innovatives Konzept umgesetzt, mit dem sie die Leistungsoptimierung nicht auf das Modul beschränken, sondern bis auf den Zellstring im Modul herunterbrechen. Dazu haben sie zusätzlich zu den Bypassdioden in die Anschlussdose drei kleine Mikroprozessoren integriert. Jeder von ihnen ist für einen Teilstring von Zellen im Modul verantwortlich. Er regelt den maximalen Leistungspunkt (MPP) dieses Teilstrings. So fehlen bei einer Teilverschattung nur 20 Zellen, während die restlichen 40 Zellen weiter mit ihrem möglichen Maximum Strom produzieren.
Damit greift auch Jinko den Trend auf, immer mehr Ertrag aus der zur Verfügung stehenden Fläche zu kitzeln. Nicht nur auf dem Dach, sondern auch im Projektgeschäft ist das Maxim-Modul von Vorteil. Denn so können die Modulreihen enger zusammenrücken. Zwar fehlt dann am Morgen ein Teil der Leistung, aber eben nur der Teil, der durch die vorhergehende Modulreihe verschattet ist, und nicht ganze Modulstrings. Diesen Verlust kann der Betreiber dann mit dem höheren Ertrag über den Tag mehr als wettmachen.
Unter anderem die Ästhetik spricht auch die dritte Neuheit von Jinko Solar an. Die Entwickler in Schanghai haben ein komplett tiefschwarzes polykristallines Modul entwickelt. Das mulitkristalline Standardmodul ist blau. Mittels reaktivem Ionenätzen und weiteren Prozessschritten glätten die Chinesen die Zelloberfläche, die das gesamte auftreffende Licht absorbiert. Da jetzt kein Licht mehr reflektiert wird, erscheint die Zelloberfläche in tiefem Schwarz.
Neben der hochwertigen Ästhetik ist der Vorteil dieses sogenannten schwarzen Siliziums vor allem die höhere Leistung. Denn wenn kein Licht reflektiert wird, kann mehr davon zur Stromproduktion genutzt werden. So schaffen es die schwarzen Jinko-Module auf eine Leistung von 280 Watt. Das allerdings nur mit weißer Rückseitenfolie. Die Ästhetik eines komplett schwarzen Moduls fordert ihren Tribut in Form von weniger Leistung aufgrund der dann fehlenden internen Reflexion durch die Rückseitenfolie. Dann sind nur noch 270 Watt drin. Der nächste Schritt, den Jinko Solar gehen wird, ist die Einführung eines Moduls mit Perc-Zellen, das noch in diesem Jahr marktreif sein wird.
Insgesamt zeigten sich in München deutlich die Trends, die der Kunde von den Modulherstellern verlangt: intelligente Lösungen mit viel Leistung für möglichst hohen Ertrag. Aber die Kunden haben auch nichts dagegen, wenn das Modul zusätzlich noch schön aussieht.
