Wer eine Photovoltaikanlage plant, steht früher oder später vor der Grundsatzfrage: monokristalline oder polykristalline Solarmodule? Beide Technologien basieren auf Silizium, unterscheiden sich jedoch deutlich in Kristallstruktur, Herstellung, Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit. Diese Unterschiede wirken sich direkt auf Ertrag, Platzbedarf und Investitionskosten aus. Hier bekommst du eine Übersicht der beiden Solarmodule und kannst gut informiert entscheiden, welches Modul für deine Photovoltaikanlage die beste Wahl ist.
- Monokristalline Solarmodule: maximale Effizienz durch reine Kristallstruktur
- Polykristalline Solarmodule: bewährte Technik mit Preisvorteil
- Direkter Vergleich: Monokristallin und Polykristallin
- Trend zu monokristallinen Solarmodulen
- Moderne Modultechnik: Astronergy N7s
- Fazit
Monokristalline Solarmodule: maximale Effizienz durch reine Kristallstruktur
Eigenschaften und technische Besonderheiten von monokristallinen Solarmodulen
Monokristalline Solarmodule bestehen aus einem einzigen, durchgängigen Siliziumkristall. Die Atome sind gleichmäßig im Kristallgitter angeordnet, was einen nahezu ungehinderten Elektronenfluss ermöglicht. Dadurch entstehen geringere elektrische Verluste, was sich direkt in einem hohen Wirkungsgrad von etwa 20 bis 25 % widerspiegelt. Hier kannst du mehr über den Wirkungsgrad in der Photovoltaik lesen. Optisch sind monokristalline Module meist tiefschwarz und homogen, was sie besonders für Wohngebäude attraktiv macht. Auch bei diffusem Licht oder wechselnden Wetterbedingungen zeigen monokristalline Module eine stabile Leistung, ein klarer Vorteil bei unserem mitteleuropäischen Klima.
Herstellung monokristalliner Solarzellen
Die Produktion erfolgt nach dem sogenannten Czochralski-Verfahren. Dabei wird hochreines Silizium geschmolzen und langsam zu einem zylindrischen Einkristall gezogen. Aus diesem Kristall werden anschließend dünne Wafer geschnitten. Das Verfahren ist zwar energieintensiver, schafft jedoch die Voraussetzung für sehr leistungsfähige und langlebige Solarzellen.
Vorteile monokristalliner Solarmodule
Monokristalline Solarmodule bieten folgende Vorteile:
- sehr hoher Wirkungsgrad
- maximaler Ertrag pro Quadratmeter
- gute Schwachlicht- und Temperaturperformance
- moderne, einheitliche Optik
- besonders geeignet bei begrenzter Dachfläche
Polykristalline Solarmodule: bewährte Technik mit Preisvorteil
Eigenschaften und Kristallstruktur von polykristallinen Solarmodulen
Polykristalline Solarmodule bestehen aus vielen einzelnen Siliziumkristallen, die beim Abkühlen des Materials gleichzeitig entstehen. Diese unterschiedlich ausgerichteten Kristalle bilden sogenannte Korngrenzen, an denen der Elektronenfluss teilweise gestört wird. Das führt zu einem niedrigeren Wirkungsgrad von etwa 17 bis 20 %, macht die Module jedoch technisch robuster und kostengünstiger. Charakteristisch ist die bläulich schimmernde Oberfläche der PV-Module.
Herstellung polykristalliner Solarzellen
Bei der Herstellung wird geschmolzenes Silizium in rechteckige Formen gegossen und kontrolliert abgekühlt. Dieser Prozess ist weniger aufwendig und energiesparender als bei monokristallinen Zellen. Der geringere Produktionsaufwand senkt die Kosten, geht jedoch zulasten der Leistungsdichte.
Vorteile polykristalliner Solarmodule
Die Vorteile von polykristallinen Solarmodulen sind:
- günstiger in der Anschaffung
- bewährte, langlebige Technologie
- sinnvoll bei großen, wenig begrenzten Dachflächen
Direkter Vergleich: Monokristallin und Polykristallin
| Monokristallin | Polykristallin | |
|---|---|---|
| Kristallstruktur | ein Einkristall | viele Kristalle |
| Wirkungsgrad | ca. 20-25 % | ca. 17-20 % |
| Platzbedarf | gering | höher |
| Optik | schwarz, homogen | blau schimmernd |
| Preisklasse | hoch | niedrig |
Trend zu monokristallinen Solarmodulen
Der aktuelle Trend geht eindeutig hin zu monokristallinen Solarmodulen. Bei den meisten neuen Photovoltaikanlagen wird fast ausschließlich auf monokristalline Solarmodule gesetzt. Der Grund dafür liegt auf der Hand: die Dachflächen sind begrenzt und die Strompreise hoch. Jeder zusätzliche Prozentpunkt Wirkungsgrad zahlt sich langfristig aus. Der höhere Anschaffungspreis relativiert sich über die Jahre durch höhere Stromerträge und bessere Flächennutzung.
Moderne Modultechnik: Astronergy N7s
Ein gutes Beispiel für moderne Modultechnik auf Basis von Monokristallinen stellt das Astronergy N7s Photovoltaik-Solarmodul dar. Es basiert auf monokristallinen n-type TOPCon-Zellen. Das „n“ bei n-type steht für negativ dotiertes Silizium. Dem Silizium wird Phosphor beigemischt, sodass es einen Elektronenüberschuss hat. Das führt zu einem höheren Wirkungsgrad (über 22 %), einem geringen Leistungsverlust, besserer Performance (unter anderem bei schwachen Lichtverhältnissen) und einer längeren Lebensdauer. Aus diesem Grund eignet sich das Modul besonders für Wohngebäude, bei denen Effizienz und Langlebigkeit im Fokus stehen. Wir bei heimWatt setzen auf das N7s Photovoltaik-Solarmodul von Astroenergy.
Fazit
Der Unterschied zwischen mono- und polykristallinen Solarmodulen liegt tief in Kristallstruktur und Herstellungsprozess. Während polykristalline Module eine solide und preisbewusste Lösung darstellen, bieten monokristalline Module die technisch ausgereiftere Basis für maximale Solarerträge. Daher sind monokristalline PV-Module heutzutage in den meisten Fällen die erste Wahl.