Bifaziale Module – beidseitig PV-aktive Solarmodule
In der heutigen Zeit ist die Suche nach effizienteren Möglichkeiten zur Stromerzeugung entscheidend. Bifaziale Module, die auf beiden Seiten solar aktiv sind, bieten Ihnen eine innovative Lösung, um die Energieeffizienz Ihrer Photovoltaikanlage zu steigern. Durch die Nutzung von Licht, das von der Rückseite einfällt, können diese Module mehr Strom erzeugen als herkömmliche monofaziale Anlagen. In diesem Artikel erfahren Sie, wie bifaziale Module funktionieren, welche Vorteile sie bieten und wie Sie speziell von ihrer Verwendung profitieren können.
Inhaltsverzeichnis
Alles Wichtige in Kürze:
- Bifaziale Module sind Solarmodule, die auf der Vorder- und Rückseite photoelektrisch aktiv sind und somit effizienter Strom erzeugen können.
- Der Bifazialfaktor verstärkt die Effizienz, wobei innovative Zelltypen wie Heterojunction-Zellen bis zu 95 % der auf der Rückseite eingefangenen Photonen nutzen können.
- Die Installation und der Abstand zu reflektierenden Oberflächen spielen eine entscheidende Rolle für den Ertrag, wobei der zusätzliche Ertrag durch reflektiertes Licht besonders bei Freiflächeninstallationen hoch sein kann.
Verstehen von Bifazialen Modulen
Bifaziale Module sind innovative Solarmodule, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite elektrisch aktiv sind. Sie ermöglichen eine effiziente Nutzung von Sonnenlicht, indem sie Licht, das auf die Rückseite fällt, in zusätzliche Energie umwandeln. Dadurch bieten sie im Vergleich zu herkömmlichen monofazialen Modulen einen erheblichen Mehrertrag, der zwischen 5 % und 30 % liegen kann, abhängig von verschiedenen Faktoren wie Installation und Standort.
Definition und Terminologie
Der Begriff „bifazial“ leitet sich vom Lateinischen ab und bedeutet „zwei Gesicht“ oder „beidseitig“. Bifaziale Solarmodule enthalten spezielle Solarzellen, die auf beiden Seiten zur Stromerzeugung fähig sind. Diese Bauweise nutzt sowohl direkte als auch reflektierte Sonnenstrahlung, was zu einer erhöhten Energieausbeute führt.
Geschichte und Entwicklung
Die Entwicklung bifazialer Solarzellen geht auf eine Präsentation eines japanischen Forschers im Jahr 1960 zurück, jedoch fanden sie lange Zeit keine nennenswerte Anwendung auf der Erde. Erst mit dem technologischen Fortschritt und sinkenden Produktionskosten, insbesondere durch Hersteller wie LG Electronics und Panasonic, konnten bifaziale Module attraktiv für den Markt werden.
Ursprünglich wurden bifaziale Zellen in der Weltraumfahrt eingesetzt, um maximale Energieerträge zu erzielen. Die hohen Produktionskosten hielten sie jedoch vom Markt der Solarenergie fern. Die grundlegende Herstellung blieb ähnlich zu monofazialen Zellen, jedoch erforderte sie zusätzliche Schritte zur Optimierung der Rückseite für die elektrische Nutzung. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach bifazialen Modulen gestiegen, da sie aufgrund ihres hohen Bifazialfaktors von bis zu 95 % bei Heterojunction-Zellen eine effiziente Lösung für moderne Photovoltaikanlagen darstellen.
Technische Merkmale von bifazialen Modulen
Bifaziale Solarmodule zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Sonnenlicht sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite zu nutzen, was zu einer höheren Energieausbeute führt. Diese Module verwenden innovative Solarzellen, wobei der Bifazialfaktor bei modernen PERC-Zellen etwa 70 % und bei Heterojunction-Zellen sogar über 95 % beträgt. Mit einer transparenten Rückseite und optimierten Materialien bieten sie eine effiziente Möglichkeit, Ihre Stromkosten zu senken und Ihre Unabhängigkeit von herkömmlichen Stromanbietern zu erhöhen.
Bau und Design
Die Konstruktion bifazialer Module erfolgt meist als rahmenlose Glas-Glas- oder Glas-Folie-Module, wobei die Rückseite idealerweise transparent ist, um das Eindringen von Sonnenlicht zu ermöglichen. Diese speziellen Designmerkmale maximieren die Effizienz, indem sie das Licht von der Rückseite der Zelle einfangen. Die Verwendung von Glas als Rückseitenmaterial erhöht zudem die Stabilität und Lebensdauer der Module.
Leistung und Effizienz
Die Effizienz bifazialer Module hängt entscheidend von der Installation sowie den Umgebungsbedingungen wie dem Neigungswinkel und dem Rückstrahlvermögen des Untergrunds ab. Ein Mehrertrag zwischen 5 % und 30 % im Vergleich zu monofazialen Modulen ist möglich, insbesondere bei optimalen Lichtverhältnissen.
Um das Potenzial Ihrer PV-Anlage zu maximieren, sollten Sie die spezifischen Installationsbedingungen berücksichtigen, da die zusätzlichen Erträge stark schwanken können. Besonders während der frühen Morgen- und Abendstunden, wenn die Sonne flach steht, profitieren Sie von der doppelseitigen Lichtnutzung. Bei geeigneten Installationen, wie etwa aufgeständerten Modulen oder Freiflächen, können Sie eine signifikante Steigerung der Energieproduktion erzielen. Die geschickte Kombination von bifazialer und Halbzellentechnologie wird oft genutzt, um die Gesamtleistung weiter zu optimieren.
Vorteile bifazialer Module
Bifaziale Module bieten Ihnen zahlreiche Vorteile, die über die herskömmlicher Solarmodule hinausgehen. Mit der Fähigkeit, sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite Sonnenlicht zu absorbieren, maximieren sie Ihre Energieerträge und erhöhen die Rentabilität Ihrer Photovoltaikanlage. Dies ermöglicht Ihnen eine erhebliche Reduzierung der Stromkosten und Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen.
Erhöhter Energieertrag
Durch die Fähigkeit, auch das Licht zu nutzen, das auf die Rückseite der Module trifft, ermöglichen Ihnen bifaziale Module einen Mehrertrag von 5 % bis 30 % im Vergleich zu monofazialen Modulen. Dieser zusätzliche Ertrag hängt stark von den Installationsbedingungen und der Umgebung ab.
Anpassungsfähigkeit an verschiedene Installationen
Bifaziale Module sind äußerst flexibel und lassen sich an diverse Installationsarten anpassen, sei es auf Flachdächern, in Freiflächen oder im landwirtschaftlichen Bereich. Ihre Effektivität wird maximiert, wenn sie in aufrechter Position montiert werden, da sie sowohl reflektierte als auch direkte Sonnenstrahlen nutzen können.
Bei der Entscheidung für bifaziale Module sollten Sie die spezifischen Installationsumgebungen in Betracht ziehen. Aufgeständerte Systeme, wie sie in Carports oder als PV-Zäune verwendet werden, erlauben eine bessere Nutzung des rückseitigen Lichtes und minimieren die Verschmutzungsrisiken durch Schnee oder Schmutz. Dies macht bifaziale Technologie zur idealen Wahl für vielfältige Anwendungen und erhöht die Gesamtleistung Ihrer Solaranlage signifikant.
Herstellungsprozesse
Die Herstellung bifazialer Solarzellen erfordert besondere Aufmerksamkeit, da sie sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite aktiv sind. Diese Technologie hat begonnen, sich in der Industrie durchzusetzen, da sie gesamtwirtschaftlich rentabler geworden ist. Bei der Wahl Ihrer Solarmodule sollten Sie auch die Produktionsprozesse beachten, da diese die Effizienz und Lebensdauer Ihrer Photovoltaikanlage wesentlich beeinflussen können.
Unterschiede zu monofazialen Modulen
Bifaziale Module unterscheiden sich von monofazialen insbesondere darin, dass sie auf beiden Seiten Solarzellen besitzen, die Licht absorbieren können. Während monofaziale Module nur über eine aktive Fläche verfügen, maximieren bifaziale Module die Energieerzeugung, indem sie auch das Licht von der Rückseite nutzen. Dadurch könnte Ihre Energieausbeute im Vergleich zu herkömmlichen Modulen um 5 % bis 30 % steigen.
Produktionsschritte
Die Herstellung bifazialer Module umfasst einige zusätzliche Schritte im Vergleich zu monofazialen. Neben der regulären Produktion müssen die Rückseiten der Zellen poliert, passiviert und für elektrische Kontakte wieder geöffnet werden. Diese Schritte sind entscheidend, um die Lichtdurchlässigkeit und Effizienz der Module zu gewährleisten.
Die ersten Schritte in der Produktion ähneln denen monofazialer Solarmodule. Danach erfolgt jedoch die spezielle Behandlung der Rückseite der Zellen: Diese wird poliert, um Oberflächenunreinheiten zu beseitigen, passiviert, um die Leistung zu verbessern, und dann wird eine Metallisierung aufgebracht, die ein Muster ähnlich dem der Vorderseite aufweist. Diese zusätzlichen Produktionsschritte sind notwendig, um die optimale Leistung und Effizienz bifazialer Module sicherzustellen, die heutzutage von vielen Herstellern als Standard betrachtet werden.
Wirtschaftliche Überlegungen
Bifaziale Solarmodule bieten eine attraktive wirtschaftliche Perspektive für Hausbesitzer, die die Energiekosten senken und langfristig von stabilen Strompreisen profitieren möchten. Mit einem Preis von etwa 7 Cent pro kWh für selbst erzeugten Strom über einen Zeitraum von 30 Jahren kann die Investition in diese Technologie erheblich zur finanziellen Unabhängigkeit beitragen. Zudem ermöglicht der zusätzliche Ertrag von 5 % bis 30 % im Vergleich zu herkömmlichen Modulen eine schnellere Amortisation der Anschaffungskosten.
Kostenvergleich mit monofazialen Modulen
Kostenvergleich
| Bifaziale Module | Monofaziale Module |
| Etwas höhere Anschaffungskosten | Geringere Anschaffungskosten |
| 5 % bis 30 % höherer Ertrag | Niedrigerer Ertrag |
| Langfristige Einsparungen | Kürzere Amortisationszeit |
Langfristige finanzielle Vorteile
Mit bifazialen Modulen können Sie nicht nur Ihre Stromkosten senken, sondern auch von einer stabilen Rendite auf Ihre Investition profitieren. Die höhere Effizienz dieser Module sorgt dafür, dass Sie im Laufe der Zeit mehr Energie produzieren, was zu geringeren monatlichen Rechnungen führt. Darüber hinaus schützen Sie sich durch die langfristige Garantie von 30 Jahren vor zukünftigen Preiserhöhungen.
Im Detail ermöglichen Ihnen bifaziale Module, durch ihre besonderen Eigenschaften und den daraus resultierenden höheren Ertrag, Ihr Einsparpotenzial erheblich zu steigern. Dies bedeutet, dass Sie nicht nur die Investitionskosten schneller amortisieren können, sondern auch nach Ablauf der 30 Jahre weiterhin von deutlich niedrigeren Stromkosten profitieren. Ihr einmaliger Aufwand wird durch die kontinuierlichen Einsparungen und die Unabhängigkeit von schwankenden Strompreisen belohnt, was einen langfristigen finanziellen Vorteil darstellt.
Anwendungen der bifazialen Technologie
Bifaziale Module bieten eine Vielzahl von Anwendungen, die über herkömmliche Solartechnologien hinausgehen. Sie sind ideal für Freiflächen, Flachdächer und aufgeständerte Installationen, da sie das Sonnenlicht von beiden Seiten nutzen können. Diese Flexibilität eröffnet neue Möglichkeiten zur Maximierung der Energieerzeugung, besonders in Bereichen mit hohem Rückstrahlvermögen, wie beispielsweise in landwirtschaftlichen Anlagen oder bei PV-Zäunen.
Geeignete Installationen
Für bifaziale Module sind insbesondere Installationen geeignet, bei denen die Rückseite der Module direkten Zugang zu reflektiertem Sonnenlicht hat. Dazu zählen aufgeständerte Systeme, Carports sowie Anwendungen in Hochgebirgen, wo die flache Einstrahlung besonders vorteilhaft genutzt werden kann. Je höher der Abstand zum Boden, desto effektiver kann die Rückseite Licht aufnehmen und Strom erzeugen.
Fazit zu Bifazialen Modulen
Bifaziale Module bieten Ihnen die Möglichkeit, die Effizienz Ihrer Photovoltaikanlage signifikant zu steigern, da sie sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite Strom erzeugen. Durch den Einsatz solcher Module können Sie Erträge von 5 % bis 30 % im Vergleich zu herkömmlichen Varianten erzielen, abhängig von der Installation und den Umgebungsbedingungen. Mit einer langlebigen Garantie von 30 Jahren und wettbewerbsfähigen Preisen für selbst erzeugten Strom sind bifaziale Module eine zukunftssichere Investition für Ihre Energieunabhängigkeit.