Das PV Modul

Die heute am weitesten verbreiteten Module setzen sich aus 48 bzw. 60 in Serie geschalteten Zellen zusammen und werden in Sandwich-Bauweise zusammengesetzt.

Der Aufbau setzt sich von innen nach außen betrachtet wie folgt zusammen:

Die innere Platte besteht aus den Zellen, die mittels Lötbändchen zu einzelnen Strängen (Strings) verbunden werden. Diese werden anschließend auf einer Glasscheibe, auf die eine EVA-Folie(Ethyl-Vinyl-Acetat), die für die elektrische Isolierung der angrenzenden Zellenplatten sorgt, aufgebracht wurde, positioniert. Über Querverbinder werden die einzelnen Stränge danach miteinander verlötet und zum Ort der Anschlussdose geführt und positioniert. Auf der Rückseite wird die Platte ebenfalls von einer EVA-Folie umgeben sowie von einer weiteren Glasscheibe oder einer witterungsfesten Kaschierung aus Tedlar.

Das Modul-Sandwich wird dann in einem Ofen auf ca 100°C erhitzt. Bei dieser Temperatur wird der Modulaufbau fest aufeinander gedrückt. Das anfänglich durchscheinende EVA wird durchsichtig und die Luft, die aufgrund des enthaltenen Wasserdampfes Korrosion verursachen könnte, wird aus den Zwischenschichten gezogen.

Das auf diese Weise behandelte Sandwich, wird schließlich in einem Aluminiumprofil-Rahmen befestigt (zum Schutz vor Korrosion) und die Anschlussdose wird angebracht.

EINIGE DEFINITIONEN

STC (Standard Test Conditions)
G Globalstrahlung = 1.000 W/m²
T Module = 25°C
Spektrum = 1,5 AM
Wind = 0 m/s

NOCT (Nominal Operating Cell Temperature)
G Globalstrahlung = 800 W/m²
T Luft = 20°C
Wind = 1 m/s
NOCT Normalfall = 45 - 50°C

Beispiel:

Art des Moduls	Pnom. [Wp]	Impp [A]	Isc [A]	Vmpp [V]	Voc [V]
48 Zellen-Modul	175	7,52	8,10	23,3	29,4
60 Zellen-Modul	230	7,66	8,33	30,0	36,9

 

Graue Energie

Hierbei handelt es sich um die für den gesamten Herstellungsprozess eines Moduls aufzubringende Energie (Abbau des Rohmaterials, Transport, Verarbeitung).

Energetische Amortisationszeit

Hierbei handelt es sich um den Zeitraum, den das Modul benötigt, um die Energie zu erzeugen, die zur Herstellung des Moduls selbst benötigt wurde.

Erntefaktor

Hierbei handelt es sich um das Verhältnis zwischen der Lebensdauer eines Moduls und der energetischen Amortisationszeit (d.h. zwischen der Gesamtenergie und der grauen Energie).

	Einheit	Si mono	Si poly	Si amorph
Graue Energie	kWh/Wp	5-8	3.5-7	2.5-4
Energetische Amortisationszeit	Jahre	3.9-6.6	2.9-5.8	2.1-3.3
Erntefaktor	-	3.7-6.4	4.3-8.6	7.5-126

Annahme: spezifische Jahresproduktion = 1.200 [kWh/kWp]; Lebensdauer 25 Jahre; ohne Berücksichtigung der Anwendungsart.

Während seiner Lebensdauer erzeugt ein Solarmodul 4 bis 10 Mal soviel Energie wie zur eigenen Herstellung aufgewendet werden musste. Nur die Energiesysteme, die erneuerbare Energiequellen nutzen, weisen einen Erntefaktor größer als 1 auf.