Interessierst Du Dich für Solarenergie und möchtest mehr über effiziente Solarmodule erfahren? Weißt Du, warum monokristalline Solarmodule die bevorzugte Wahl für viele Haushalte und Unternehmen sind? In diesem Text erfährst Du alles Wichtige über monokristalline Solarmodule: von ihrem hohen Wirkungsgrad und der langen Lebensdauer bis hin zu ihrer Herstellung und Wartung. Lass Dich von den Vorteilen dieser leistungsstarken Module überzeugen und entdecke, wie sie Dir helfen können, nachhaltig Energie zu erzeugen und langfristig Kosten zu sparen!
Das Wichtigste für Dich vorab in Kurzform
- Hoher Wirkungsgrad: Monokristalline Solarmodule bieten einen Wirkungsgrad von 18-24 %, was sie besonders effizient macht.
- Lange Lebensdauer: Diese Module haben eine Lebensdauer von 25-30 Jahren oder mehr, mit geringer Degradation von 0,3-0,5 % pro Jahr.
- Platzersparnis: Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades benötigen sie weniger Fläche zur Energieerzeugung, ideal für begrenzte Dachflächen.
- Gute Leistung bei schwachem Licht: Sie liefern auch bei schlechten Lichtverhältnissen und hohen Temperaturen eine gute Leistung.
- Aufwändige Herstellung: Die Herstellung ist energieintensiv und kostenaufwändig, was zu höheren Preisen im Vergleich zu anderen Solarmodultypen führt.
Was sind monokristalline Solarmodule?
Definition: Monokristalline Solarmodule
Monokristalline Solarmodule sind eine der effizientesten und am weitesten verbreiteten Technologien zur Erzeugung von Solarstrom. Durch die homogene Kristallstruktur haben monokristalline Solarmodule eine einheitliche Farbgebung in einem dunklen Blau bis hin zu schwarz. Diese Module werden aus hochreinem Silizium hergestellt und bieten einen Wirkungsgrad von etwa 18 % bis 24 % je nach Hersteller.
Kennwerte und Leistungsdaten von monokristallinen Solarmodulen
Verschaffe Dir einen Überblick über die Eckdaten der effizienten Solarmodule:
- Modulmaße: Durchschnittlich ca. 1.700 x 1.038 x 40 mm
- Nennleistung: Etwa 300 bis 400 Watt
- Wirkungsgrad: 18 bis 22,5 %
- Degradation: Ca. 0,5 % pro Jahr
- Gewicht: Etwa 17,5 bis 22,8 kg pro Modul
Wie werden monokristalline Solarmodule hergestellt?
Monokristalline Solarmodule werden in komplexen Verfahren aus hochreinem Silizium hergestellt. Zwei gängigere Verfahren sind das Czochralski-Verfahren oder das String Ribbon-Verfahren.
Wie hoch sind die Netzentgelte 2024?
Die Netzentgelte für Strom steigen 2024 auf ein neues Hoch, da die Subventionen der Regierung wegfallen, die ursprünglich eingeplant waren. Für einen durchschnittlichen Privathaushalt mit drei Personen und einem Verbrauch von 3.500 kWh erhöht sich das zu zahlende Netzentgelt somit um etwa 115 Euro jährlich.
Zur Herstellung der Solarzellen wird zuerst Silizium eingeschmolzen. Aus dieser hochreinen Schmelze werden einkristalline Stäbe gezogen, die als Monokristall bezeichnet werden. Anschließend wird der Monokristall in dünne Scheiben, auch “Wafer” genannt, geschnitten, die nur wenige Mikrometer dick sind. Die Wafer werden chemisch gereinigt und anschließend mit Phosphor und Bor dotiert, um deren elektrische Eigenschaften zu verbessern. Aus den behandelten Wafern werden dann die einzelnen Solarzellen gefertigt. Im letzten Schritt werden die Solarzellen miteinander verbunden, um ein Solarmodul zu bilden, dessen Verschaltung dann in Reihe oder parallel erfolgen kann.
Der Herstellungsprozess ist sowohl energie- als auch zeitaufwändig, was zu höheren Produktionskosten im Vergleich zu polykristallinen Solarzellen führt. Allerdings ermöglicht die monokristalline Struktur des Siliziums einen sehr effizienten Elektronenfluss, was einen hohen Wirkungsgrad der fertigen Solarmodule bedeutet.
Beachte dennoch: Der hohe Energieaufwand und der Rohstoffeinsatz während der Herstellung führen zu einer etwas schlechteren Umweltbilanz. Jedoch wird dies durch eine höhere Effizienz und längere Lebensdauer der Module im Betrieb ausgeglichen.
Die Wirkung von monokristallinen Solarmodulen
Monokristalline Solarmodule zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Leistung aus:
- Wirkungsgrad: Monokristalline Solarmodule erreichen mit einem Wirkungsgrad von 18 bis 24 % den höchsten Wert aller Solarmodultypen. Einige Spitzenmodelle erreichen sogar einen Wirkungsgrad von bis zu 24,9 %.
- Leistung: Sie bieten eine hohe Nennleistung von etwa 300 bis 400 Watt pro Modul.
- Effizienz bei begrenztem Platzangebot: Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades eignen sie sich besonders für kleinere Dachflächen, da sie mehr Energie pro Flächeneinheit erzeugen.
- Langlebigkeit: Monokristalline Module haben eine geschätzte Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren oder mehr.
- Zuverlässigkeit: Sie zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit und Robustheit aus.
- Leistung bei schwachem Licht: Monokristalline Module haben auch bei schwachem Licht eine gute Leistung.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen:
Sie zeigen einen Leistungsabfall bei hohen Temperaturen. Beispielsweise verliert ein monokristallines PV-Modul ab 25 °C Zelltemperatur bis zu -0,4 % pro Grad Celsius. Steigt die Temperatur also von 25 °C auf 35 °C, verliert das Modul ca. 4 % an Leistung.
Insgesamt bieten monokristalline Solarmodule trotz ihres höheren Preises aufgrund ihres Wirkungsgrades und ihrer Langlebigkeit eine sehr gute Leistung, insbesondere bei beengten Platzverhältnissen.
Montage von monokristallinen Solarmodulen
Die Montage von monokristallinen Solarmodulen ist relativ einfach und ähnelt der Montage anderer Solarmodultypen. Hier sind die wichtigsten Punkte zur Montage:
- Einfache Installation: Monokristalline Module können einfach und ohne großen Aufwand auf Dächern installiert werden.
- Ausrichtung: Für eine optimale Leistung sollten die Module möglichst direkt nach Süden ausgerichtet werden. Dies maximiert den Wirkungsgrad und den Stromertrag.
- Platzbedarf: Monokristalline Module eignen sich aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades besonders für kleinere Dachflächen. Sie erzeugen mehr Energie pro Flächeneinheit als andere Modultypen.
- Gewicht: Monokristalline Module sind tendenziell etwas schwerer als andere Modultypen. Dies sollte bei der Planung der Dachkonstruktion berücksichtigt werden.
- Temperaturmanagement: Bei der Installation sollte auf eine gute Belüftung geachtet werden, da hohe Temperaturen die Leistung der Module beeinträchtigen können.
- Verschattung: Es ist wichtig, Verschattung zu vermeiden, da diese die Leistung der Module stark beeinträchtigen kann.
- Robustheit: Monokristalline Module sind sehr robust und weniger anfällig für äußere Einflüsse, was die Installation und spätere Wartung erleichtert.
- Flexibilität: Monokristalline Module können sowohl auf Wohnhäusern als auch auf Gewerbegebäuden installiert werden und eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen, von Dachsolaranlagen bis hin zu großen Industrieanlagen.
Die Montage monokristalliner Solarmodule ist aufgrund ihrer einfachen Handhabung relativ unkompliziert. Die größte Herausforderung besteht darin, den optimalen Standort und die richtige Ausrichtung zu finden, um die hohe Effizienz dieser Module voll auszunutzen.
Wartung von monokristallinen Solarmodulen
Um eine PV-Anlage mit monokristallinen Solarmodulen einwandfrei in Schuss zu halten, sollte die Anlage in regelmäßigen Abständen gewartet werden.
Tipp von
Kagan Dogruluk
Gründer & Geschäftsführer
„Wir empfehlen eine regelmäßige Reinigung der Module, beispielsweise ein- bis zweimal jährlich. Die Reinigung kann mit klarem Wasser und einem weichen Schwamm oder anderen schonenden Wischern erledigt werden. Bei der Reinigung sollte auch eine visuelle Inspektion erfolgen, bei der Schäden und weitere, hartnäckigere Verschmutzungen frühzeitig erkannt werden. Achte zusätzlich auf Risse, Verfärbungen oder andere Schäden, um die Anlage in bestem Zustand zu halten.“
Die Anlage muss zudem regelmäßig auf Korrosion oder Lockerung geprüft werden, am besten durch Fachleute. Diese sollten auch die Leistung im Blick haben, praktischerweise lässt sich das mit Fernwartungstools regeln. Ebenfalls sollte die Vegetation um die Anlage nicht zu sehr wuchern. Stelle dazu sicher, dass keine Bäume oder Pflanzen wie Efeu die Module verdecken. Das würde die Leistung der PV-Anlage unnötig reduzieren. Entferne dazu überhängende Äste und weitere potenzielle pflanzliche Störelemente von der Nähe der Anlage.
Im Winter kann es neben den ohnehin schon schlechteren Lichtverhältnissen dazu kommen, dass Schnee die Anlage bedeckt. Entferne den Schnee vorsichtig, um sowohl die Module zu schonen, als auch Deine Sicherheit nicht zu gefährden.
Wir empfehlen, dass die PV-Anlage mit monokristallinen Solarmodulen alle paar Jahre gründlich und umfassend gewartet wird, am besten durch Fachleute. Das kann größere Kosten einsparen, wenn die Anlage ordnungsgemäß in Schuss gehalten wird.
Was kosten monokristalline Solarmodule?
Solarmodule mit monokristallinen Zellen können zwischen 110 und 212 € kosten. Das entspricht etwa einem Preis von 262 bis 504 € pro kWp, welcher je nach Hersteller variiert. Der vergleichsweise hohe Preis entsteht durch den aufwändigen Herstellungsprozess und die teuren Rohstoffe, die bei der Fertigung verwendet werden müssen. Im Vergleich zu anderen Modultypen sind monokristalline Solarmodule aufgrund ihrer höheren Effizienz und des aufwändigeren Herstellungsprozesses tendenziell teurer.
Wie viel Fläche brauchen monokristalline Solarmodule?
Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades benötigen monokristalline Solarmodule im Vergleich zu anderen Solarmodultypen weniger Fläche, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen. Hier sind die relevanten Details zur benötigten Fläche:
- Wirkungsgrad: Monokristalline Solarmodule haben einen hohen Wirkungsgrad von ca. 18-24 %. Dies ermöglicht eine höhere Energieproduktion pro Flächeneinheit.
- Flächenbedarf: Um 1 Kilowattpeak (kWp) Leistung zu erzeugen, benötigen monokristalline Solarmodule etwa 6 bis 9 Quadratmeter Fläche. Das ist weniger als bei polykristallinen Modulen, die etwa 7 bis 10 Quadratmeter pro kWp benötigen.
- Modulgröße: Ein typisches monokristallines Solarmodul hat eine Größe von etwa 1.700 x 1.038 x 40 mm und eine Nennleistung von 300 bis 400 Watt.
Wenn Du also beispielsweise eine Solaranlage von 5 kWp installieren willst, musst Du die Fläche so ausrechnen:
Fläche = 5 kWp x 6 bis 9 m²/kWp = 30 bis 45 m² Dachfläche
Es sind also etwa 30 bis 45 Quadratmeter Dachfläche erforderlich, um mit einer durchschnittlichen monokristallinen Solaranlage auf 5 kWp zu kommen.
Vorteile von monokristallinen Solarmodulen
Monokristalline Solarmodule bieten zahlreiche Vorteile, die sie zu einer bevorzugten Wahl für viele Anwendungen machen. Hier sind die wichtigsten Vorteile:
- Hoher Wirkungsgrad: Monokristalline Solarmodule haben einen der höchsten Wirkungsgrade unter allen Solarmodultypen, typischerweise zwischen 18 und 24%. Dies bedeutet, dass sie mehr elektrische Energie pro Flächeneinheit erzeugen als andere Modultypen.
- Platzersparnis: Dank ihres hohen Wirkungsgrads benötigen monokristalline Solarmodule weniger Fläche, um die gleiche Menge an Energie zu erzeugen. Dies macht sie ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot, wie z.B. auf Einfamilienhäusern.
- Langlebigkeit: Monokristalline Solarmodule haben eine lange Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren oder mehr. Einige Module behalten nach 25 Jahren noch bis zu 85-94 % ihrer ursprünglichen Leistung.
- Gute Leistung bei schwachem Licht: Diese Module zeigen eine gute Leistung auch bei schwachen Lichtverhältnissen, wie an bewölkten Tagen oder in den Morgen- und Abendstunden.
- Ästhetik: Monokristalline Solarmodule haben eine einheitliche schwarze oder dunkelblaue Farbe, die oft als ästhetisch ansprechender angesehen wird.
- Zuverlässigkeit: Sie sind sehr robust und zuverlässig, was sie zu einer langlebigen und stabilen Lösung für die Energieerzeugung macht.
Nachteile von monokristallinen Solarmodulen
Auch wenn die Vorteile von monokristallinen Solarmodulen stark ins Gewicht fallen, haben sie auch ihre Nachteile:
- Hoher Preis: Monokristalline Solarmodule sind teurer als andere Solarmodultypen, wie polykristalline oder Dünnschichtmodule. Dies liegt am aufwändigen Herstellungsprozess und den hohen Materialkosten.
- Hohes Gewicht: Diese Module sind schwerer als viele andere Solarmodultypen, was die Montage erschweren und zusätzliche Anforderungen an die Dachkonstruktion stellen kann.
- Leistungsabfall bei hohen Temperaturen: Monokristalline Solarmodule sind anfällig für Leistungsabfälle bei hohen Temperaturen. Dies kann in heißen Klimazonen zu einer Reduzierung der Effizienz führen.
- Empfindlichkeit gegenüber Verschattung: Verschmutzungen oder Schatten können die Leistung monokristalliner Solarmodule erheblich beeinträchtigen. Daher ist es wichtig, die Module regelmäßig zu reinigen und sicherzustellen, dass sie nicht verschattet werden.
- Energieintensive Herstellung: Die Herstellung von monokristallinen Solarmodulen ist energieaufwändig und kann umweltschädlicher sein als die Produktion anderer Solarmodultypen. Dies liegt an der Notwendigkeit, hochreines Silizium zu verwenden und den aufwändigen Prozess der Kristallzucht.
Wie unterscheiden sich poly- und monokristalline Solarmodule?
Um noch einmal deutlich die Unterschiede der beiden Modularten zu erklären, haben wir eine Gegenüberstellung erstellt:
Eigenschaft | Monokristalline Solarmodule | Polykristalline Solarmodule |
Wirkungsgrad | Höher mit 18 bis 24 % | Niedriger mit 15 bis 17 % |
Aussehen | Einheitlich schwarz/dunkelblau | Bläulich |
Preis | Teurer mit 180 bis 350 € pro Modul | Günstiger mit 120 bis 180 € pro Modul |
Platzbedarf | Geringer mit 6 bis 9 m² pro kWp | Höher mit 7 bis 10 m² pro kWp |
Herstellung | Aus einem Silitiumkristall | Aus mehreren Siliziumkristallen |
Leistung bei schwachem Licht | Besser | Etwas schlechter |
Temperaturempfindlichkeit | Höher | Geringer |
Geschätzte Lebensdauer | 25 bis 30 Jahre, teils auch höher | 25 bis 30 Jahre |
Degradation | 0,3 % bis 0,5 % pro Jahr | 0,5 % bis 0,8 % pro Jahr |
Eignung | Ideal für begrenzte Dachflächen | Gut für größere Flächen |
Durch diese Gegenüberstellung wird klar, dass monokristalline Module über ihre Lebensdauer hinweg eine etwas bessere Leistung und Effizienz bieten können, was sie attraktiver macht für langfristige Investitionen.
Wo sind monokristalline Solarmodule besonders von Vorteil?
Diese Form von Solarmodulen glänzen auf begrenzter Fläche mit ihrer Effizienz. Auf den Hausdächern von Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern finden diese Module idealen Einsatz in Deutschland.
Aufgrund des ausgewogenen Klimas im Vergleich zu anderen Regionen der Welt, haben monokristalline Solarmodule hier einen besonders guten Wirkungsgrad, da es im Jahr wenige Zeiträume gibt, zu denen die Temperaturen zu hoch werden und die Leistung der Module reduzieren können. Wir von prev.end sind besonders an Standorten in NRW tätig. Zudem kennen wir uns mit Förderung bezüglich PV-Anlagen in Mönchengladbach und Düsseldorf bestens aus.
Solaranlagen tragen zu mehr Umweltschutz durch erneuerbare Energien bei. Sei dabei und helfe mit, eine lebenswerte und nachhaltige Zukunft zu gestalten.
Fazit - monokristallinen Solarmodulen
Monokristalline Solarmodule stellen eine der effizientesten und langlebigsten Optionen zur Nutzung von Solarenergie dar. Dank ihres hohen Wirkungsgrades von 18 bis 24 % sind sie besonders für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot geeignet. Die homogene Struktur des Siliziums ermöglicht einen effizienten Elektronenfluss, was zu einer hohen Energieproduktion führt. Trotz ihres höheren Preises und der energieintensiven Herstellung bieten diese Module über ihre Lebensdauer hinweg signifikante Vorteile wie Zuverlässigkeit und geringe Degradation.
Die Montage ist vergleichsweise unkompliziert, erfordert jedoch sorgfältige Planung bezüglich der Ausrichtung und Belüftung, um die maximale Effizienz zu gewährleisten. Regelmäßige Wartung und Reinigung sind essenziell, um die Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten und mögliche Schäden frühzeitig zu erkennen.
Monokristalline Solarmodule sind insbesondere für kleinere Dachflächen ideal und bieten eine ästhetisch ansprechende Lösung aufgrund ihrer einheitlichen Farbgebung. In Gegenden mit gemäßigtem Klima, wie beispielsweise in Deutschland, entfalten sie ihr volles Potenzial, da extreme Temperaturen vermieden werden können.
Gerne unterstützen wir Dich mit unserer umfassenden Beratung und zeigen Dir, welche Vorteile Du bei Deinen spezifischen Anforderungen mit einer PV-Anlage mit monokristallinen Solarmodulen hast. Melde Dich bei uns!
FAQ
Was sind die Hauptvorteile von monokristallinen Solarmodulen?
Monokristalline Solarmodule bieten einen hohen Wirkungsgrad von 18 bis 24 %, eine lange Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren und eine gute Leistung bei schwachem Licht. Sie sind ideal für begrenzte Dachflächen und zeichnen sich durch eine ästhetisch ansprechende, einheitlich dunkle Farbgebung aus.
Warum sind monokristalline Solarmodule teurer als andere Solarmodultypen?
Die höheren Kosten von monokristallinen Solarmodulen resultieren aus dem aufwändigen Herstellungsprozess und den teuren Rohstoffen. Die Herstellung erfordert hochreines Silizium und energieintensive Verfahren, was die Produktionskosten im Vergleich zu polykristallinen Modulen erhöht.
Wie oft sollten monokristalline Solarmodule gewartet werden?
Monokristalline Solarmodule sollten regelmäßig, mindestens ein- bis zweimal jährlich, gereinigt und visuell inspiziert werden. Eine gründliche Wartung durch Fachleute alle paar Jahre hilft, die Anlage in optimalem Zustand zu halten und langfristige Kosten zu sparen.
