Die Leistung von Solarmodulen wird in Wattpeak angegeben. Dazu wird im Labor unter Standardbedingungen gemessen, bei bei 25°C und 1.000W/m² und senkrechter Einstrahlung. Dieser STC-Wert (Standard Test Conditions) wird in den Datenblättern und auf den Panels angegeben.
Sie ist wichtig, weil mit diesem Wert die Solaranlagen geplant bzw. ausgelegt werden. Die Bezeichnungen Watt Peak, Peak Power oder Spitzenleistung sind nicht ganz zutreffend, weil Panels in der Praxis sogar mehr Leistung liefern können, etwa wenn an einem klaren Wintertag die Panels deutlich unter 25°C gekühlt werden und durch Reflextion am Schnee mehr Photonen aufs Panel treffen als durch die direkte Sonneneinstrahlung möglich. Sie wird aber öfter unterschritten, weil wegen Wolken, Staub, Dunst, Smog,… die Sonnen-Einstrahlung geringer ist.
Wer immer die bestmögliche Leistung aus dem Modul herausholen will, tut gut daran, das Modul jeweils an den Punkten maximaler Leistung zu betreiben. Diese Punkte heißen auch maximum power points, abgekürzt MPP. Bei den Balkonsolar-Systemen (und nicht nur dort) sorgt eine spezielle Schaltung im Wechselrichter dafür, immer wieder diesen einstrahlungsabhängigen optimalen Arbeitspunkt zu ermitteln und den Wechselrichter zu steuern, um das Leistungsoptimum herauszuholen. Man nennt diese Funktion auch MPP-Tracking.
Welche elektrische Leistung ein Solarmodul abgibt, hängt recht linear von der Beleuchtungsintensität ab.
Von den vielen Infos auf einem Datenblatt sollten Sie sich nicht abschrecken lassen. Für uns sind in erster Linie die „Elektrischen Daten“ interessant. Dennoch ist es sinnvoll, ein Datenblatt vor dem Kauf zu studieren und sich z.B. auch zu überlegen, ob die Module von der Größe gut an den Balkon passen und ob sie ggf. auch im PKW transportiert werden können.
Alle Datenblätter sind ähnlich aufgebaut und enthalten Kurven für verschiedene Einstrahlungen, nennen die Prüfzertifikate für das Modul, die mechanischen Daten zu Abmessung, Größe und Gewicht; außerdem enthalten sie Angaben über Stecker, Befestigungslöcher im Rahmen und vieles mehr.
Aber nun zu den elektrischen Daten, die entscheidend für die Kompatibilität sind. Die Spitzenleistung von Solarmodulen (Ppeak) wird wie oben beschrieben im Labor unter standardisierten Bedingungen ermittelt. Realistischer ist die Leistungsangabe gemäß NMOT bei üblicher Betriebstemperatur und 800 Watt Einstrahlung. Jedes Modul hat eine Leistungstoleranz von etwa 5 Watt.
Dieser Artikel stammt im wesentlichen aus dem Buch „Stecker-Photovoltaik-Anlagen“, weitere Infos zum Buch und Möglichkeit es zu kaufen.
Technische Grundlagen
Sehr guter Artikel zu den technischen Grundlagen von Solarzellen und Solarpanels: https://www.solarserver.de/wissen/basiswissen/photovoltaik-typen-und-eigenschaften-von-solarzellen/
Farbe und Aussehen
Das Auge isst mit. Die Farben und Formen sollten zum Montageort passen. Welche Varianten gibt es?
- Die einzelnen Solarzellen sind meist schwarz (monokristallines Silizium) oder bläulich-metallisch (polykristallines Silizium) in unterschiedlicher Helligkeit. Die für Mini-PV-Anlagen unüblichen Dünnschicht-Zellen gibt es in vielen Farben, weil sie aus verschiedenen Werkstoffen wie amorphem Silizium oder CIGS herstellt werden.
- Leiterbahnen sind typischerweise entweder silber-metallische Linien über und/oder zwischen den einzelnen Solarzellen, oder sie sind praktisch unsichtbar – meistens bei Panels, die komplett einfarbig sind.
- Bei den Flächen um die einzelnen Solarzellen herum dominieren schwarz und weiß, gefolgt von Transparenz für Einsatzzwecke, bei denen unter/hinter dem Panel mehr Tageslicht gewünscht ist – also bspw. Balkon-Brüstungsplatten, Terrassen-Dächer, Wintergärten, Carports, Agri-PV, etc. wobei die Bilder von SolarCarport einige Möglichkeiten mit Eleganz veranschaulichen. Bei diesen teil-transparenten Panels sind die einzelnen Solarzellen nicht dicht an dicht angeordnet, sondern dazwischen bleiben je nach gewünschter Transparenz mehr oder minder große Glasflächen frei, was natürlich den Ertrag pro Fläche reduziert (niedrigere Wp-Angabe). Panels mit anderen Folien-/Glas-Farben als schwarz, weiß und transparent sind selten und gibt es am ehesten bei (semi-)flexiblen Panels und solchen Panels, die komplett einfarbig sind (s.u.).
Solarpanels
- Starre Panels haben meist schwarze oder metallische Rahmen aus Aluminium. Sie sind sehr steif und lassen sich daher in jeder Neigung montieren ohne durchzuhängen bzw. bauchig zu werden, was sie auch als tragende Elemente bei DIY-Projekten interessant macht.
- (Semi-)flexible Panels haben oft Befestigungs-Ösen, die meistens mit Edelstahl verstärkt sind, und können gekrümmten Strukturen wie Wendeltreppen, Kuppel-/Tonnendächern oder gewundenen Balkonbrüstungen folgen. Dafür hängen sie durch und werden mit der Zeit bauchig, wenn sie eine Lücke überspannen und nicht von unten gestützt bzw. von der Seite auf Zug gehalten werden.
- Mittlerweile gibt es eine breite Auswahl an Panels, die komplett eine einzige Farbe haben, also die gesamte Frontseite, oft auch der Rahmen, und teilweise sogar die Rückseite sowie die Kabel. Am häufigsten ist gemäß dem Motto „black is beautiful“ schwarz, oft „all black“ oder „full black“ genannt, aber es gibt auch diverse andere Farben, so dass Panels auch vor silbrig-metallischen Balkonbrüstungen, im Garten vor grünen Pflanzen oder an Hausfassaden farblich kaum auffallen.
- Das 2023 für den allgemeinen Markt vorgestellte Produkt Megasol MorphoColor (siehe Fotos) basiert auf Forschung des Fraunhofer ISE in Freiburg und gibt es in dutzenden Farben & Sättigungen, verschiedenen Glasstrukturen (reflexionsarme blenden wirklich spürbar weniger als normale Fensterscheiben), und bei der feinsten wählbaren Verschaltungs-Art (per leitfähigem Kleber verbundene Schindeln) erscheinen die Schindel-Kanten als so feine Linien, dass sie bei 1m Abstand nicht mehr sichtbar sind. Wo keine Solarzelle ist und wo man auch keinen anderen lichtschluckenden Hintergrund platziert, erscheint das Panel durchsichtig, d.h. man könnte die Panels prinzipiell teils farbig und teils transparent machen. All das eröffnet so vielseitige, flexible Gestaltungsmöglichkeiten, dass Solarpanels einen großen Sprung in Richtung anderer Werkstoffe wie Metall oder Glas machen. Damit die Panels als farbige Fläche erscheinen statt die eigentlichen Solarzellen zu zeigen, muss ja ein Teil des Lichts zurückgeworfen werden – der erreicht also nicht die Solarzelle. Bei MorphoColor wird durch Nanostrukturen & Inferenz fast ausschließlich die Wellenlänge der gewünschten Farbe reflektiert, so dass je nach Farbe, Glas etc. noch etwa 95% der Effizienz von schwarzen Modulen bleibt. Dies zeigen schön die Visualisierungen für das ähnlich funktionierende Produkt ColorQuant von Merck Electronics und Ceramic Colors Wolbring, das ein kleines bisschen geringere Effizienz hat. Bei den anderen uns bekannten farbigen Panels wird dagegen die eigentlich transparente Deckschicht mit realtiv großen Farbpigmenten gefärbt, die deutlich weniger Licht bis zur eigentlichen Solarzelle durch lassen, was den Solarertrag um Hausnummer ¼ schmälert (je nach Farbe und Modell unterschiedlich), dafür in Sachen Verfügbarkeit & Preis (noch?) Vorteile hat. Produkte sind bspw. Bisol Specturm, die es in rot, terracotta, grün oder weiß gibt, oder FuturaSun SILK Pro, die es u.a. in silber/aluminium und orange/terracotta gibt.
