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Technik und Einsatz polykristalliner Module im Vergleich

Was sind polykristalline Solarmodule? Was unterscheidet polykristalline Module von monokristallinen Modulen? Wann lohnt es sich, polykristalline Solarmodule in einer PV-Anlage einzusetzen?

Polykristalline Module (auch multikristalline Solarmodule genannt) sind bislang der verbreiteteste Solarmodultyp am Markt. Das liegt insbesondere an ihrem sehr guten Preis-Leistungsverhältnis. Sie sind weniger teuer in der Anschaffung als monokristalline Module, verfügen jedoch über einen höheren Wirkungsgrad als Dünnschichtmodule. Zudem sind sie ebenfalls sehr robust und wenig anfällig für äußere Umwelteinflüsse.

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Herstellung von polykristallinen Solarmodulen

Polykristallines Modul Soleos 250P mit einer Nennleistung von 250 Watt und einer Moduleffizienz von 14,94 Prozent. (Foto: SOLEOS Solar GmbH)
Polykristallines Modul Soleos 250P mit einer Nennleistung von 250 Watt und einer Moduleffizienz von 14,94 Prozent. (Foto: SOLEOS Solar GmbH)

Polykristalline Module werden ebenso wie monokristalline Module aus dem Halbleitermaterial Silizium hergestellt. Das Herstellungsverfahren unterscheidet sich jedoch von dem der monokristallinen Module. Während die monokristallinen Module in einem Schmelzverfahren hergestellt werden, stammen die Wafer der polykristallinen Module aus einem Block, der in einem Gussverfahren hergestellt wird. Dabei können unterschiedliche Gießverfahren zum Einsatz kommen. Bei diesem Verfahren können sich die Kristalle jedoch nicht so gleichmäßig anordnen, wie bei dem Schmelzverfahren zur Herstellung monokristalliner Module. Das hat zur Folge, dass sich die Kristalle unregelmäßig in den Modulen anordnen und bedingt ihre inhomogene Kristallstruktur.

Wirkungsgrad polykristalliner Module im Vergleich

Das Modul „DesignBlack“ von Innotech Solar wirkt durch seine dunklen polykristallinen Solarzellen, schwarzer Rückseitenfolie und schwarzem Rahmen sehr dunkel. (Foto: Innotech Solar)
Das Modul „DesignBlack“ von Innotech Solar wirkt durch seine dunklen polykristallinen Solarzellen, schwarzer Rückseitenfolie und schwarzem Rahmen sehr dunkel. (Foto: Innotech Solar)

Die inhomogene Kristallstruktur beeinflusst die Qualität und damit den Wirkungsgrad der Module. Der Wirkungsgrad polykristalliner Module liegt im Durchschnitt zwischen 12 und 16 Prozent und damit unter dem von monokristallinen Modulen. Er ist jedoch höher als der von Dünnschichtmodulen. Da die polykristallinen Module weniger aufwendig in der Herstellung sind als monokristalline Module und somit preiswerter, jedoch über einen höheren Wirkungsgrad als Dünnschichtmodule verfügen, ist ihr weltweiter Marktanteil derzeit am höchsten. Zudem ist ihre Umweltbilanz besser als die der monokristallinen Module, da sie weniger Energie und Rohstoffe zur Fertigung benötigen und insgesamt weniger Abfälle produzieren. Polykristalline Module sind vom Erscheinungsbild quadratisch. Charakteristisch für sie ist ihre bläuliche Farbe, teilweise sind sie auch in schwarz erhältlich.

Temperatur- und Lichtverhalten polykristalliner Module

Die multikristallinen Module der TwinPeak Serie von REC erreichen bis zu 275 Wattpeak (Wp) und haben einen Wirkungsgrad von bis zu 17 Prozent. (Foto: REC)
Die multikristallinen Module der TwinPeak Serie von REC erreichen bis zu 275 Wattpeak (Wp) und haben einen Wirkungsgrad von bis zu 17 Prozent. (Foto: REC)

Hinsichtlich ihres Temperatur- und Lichtverhaltens unterscheiden sich polykristalline Solarmodule nur geringfügig von monokristallinen Modulen. Auch sie reagieren entsprechend auf die Veränderung der Lichtverhältnisse wie z. B. eine Verschattung der Anlage. Schwaches oder diffuses Licht beeinflusst ebenfalls ihren Wirkungsgrad und damit ihre Leistungsfähigkeit. Unterschiedliche Temperaturen oder große Temperaturschwankungen wirken sich gleichfalls negativ auf ihr Leistungsvermögen aus. Ebenso gibt es Abweichungen von der Sollleistung bei nicht optimaler Ausrichtung der Module. Daher ist auch bei polykristallinen Modulen besonders auf einen geeigneten Aufstellungsort zu achten.

Montage und Wartung polykristalliner Solarmodule

Polykristalline Solarmodule lassen sich genauso leicht wie monokristalline Module auf einem Gestell montieren. Auch sie verfügen über einen Rahmen aus Aluminium oder Edelstahl. Gleichzeitig eignen sie sich ebenso für den Einsatz auf Freiflächen. Ihr Wartungsaufwand ist gering. Entscheidend für ihren Einsatz ist die Frage, welche sonstigen klimatischen Bedingungen vorherrschen und welche Leistung mit der Anlage erzielt werden soll.

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Polykristallinmodule auf Flachdach- und Freiflächen

Aufgrund ihres etwas geringeren Wirkungsgrades und des niedrigeren Preises als auch geringeren Wartungskosten werden polykristalline Module häufig auf großen Dachflächen und auch in Solarparks eingesetzt. Der etwas geringere Wirkungsgrad wird dann dadurch kompensiert, dass bei gleichen Kosten insgesamt mehr Module installiert werden können.

121.000 polykristalline Module vom HerstellerTrina im 29 MW-Solarpark auf der Krughütte bei Eisleben. (Foto: Parabel AG/Brandenburger)
121.000 polykristalline Module vom HerstellerTrina im 29 MW-Solarpark auf der Krughütte bei Eisleben. (Foto: Parabel AG/Brandenburger)
4.163 polykristalline 240W-Module von ReneSola auf einem 30.000 m2 großen Flachdach eines Logistikzentrums von Volkswagen in Hannover. (Foto: Geosol)
4.163 polykristalline 240W-Module von ReneSola auf einem 30.000 m2 großen Flachdach eines Logistikzentrums von Volkswagen in Hannover. (Foto: Geosol)
Polykristalline IBC PolySol VL Solarmodule auf dem Dach einer Reitanlage in Schrobenhausen. (Foto: IBC SOLAR)
Polykristalline IBC PolySol VL Solarmodule auf dem Dach einer Reitanlage in Schrobenhausen. (Foto: IBC SOLAR)

Alterung und Degradation polykristalliner Module

Auch polykristalline Module reagieren auf hohe Temperaturen mit Leistungseinbußen, da sie den Wirkungsgrad der Module beeinflussen. Eine Verschattung der Module durch umstehende Gebäude oder Pflanzen kann sich ebenfalls auf die Leistungsfähigkeit polykristalliner Module auswirken. Ansonsten ist die natürliche Solardegradation ebenfalls, wie bei den monokristallinen Modulen als geringfügig zu betrachten. Polykristalline Solarmodule verfügen ebenfalls wie monokristalline Module über eine sehr lange Lebensdauer und sind sehr robust. Daher geben die Hersteller von polykristallinen Modulen ebenfalls lange Garantien von 25 bis zu 30 Jahren.

Preisvergleich von polykristallinen Solarmodulen

Die Preise für polykristalline Solarmodule nehmen wie bei anderen Modulen auch mit zunehmender Modulgröße ab. Nur bei den größeren polykristallinen Modulen lohnt es sich auch die Modulfläche selbst mit dem Preis in Beziehung setzen, da es hier unter Umständen günstigere polykristalline Module im direkten Leistungs- und Flächenvergleich gibt. Im Preisvergleich von mono- und polykristalinen Modulen sollte man ebenso nicht nur die absolute Modulleistung, sondern auch die Leistung pro Modulfläche in die Kaufentscheidung mit einbeziehen.

Preise von polykristallinen Solarmodulen nach Modulleistung und Modulfläche
ModulleistungModul-Fläche in cm2Bruttopreis pro ModulBruttopreis pro WattBruttopreis pro cm2
5 Watt518,0012,95 Euro2,59 Euro0,025 Euro
10 Watt910,0020,95 Euro2,10 Euro0,023 Euro
20 Watt1479,0027,95 Euro1,40 Euro0,019 Euro
30 Watt2320,5036,95 Euro1,23 Euro0,016 Euro
40 Watt2657,2243,95 Euro1,10 Euro0,017 Euro
50 Watt3443,8151,95 Euro1,04 Euro0,015 Euro
80 Watt5100,0069,95 Euro0,87 Euro0,014 Euro
100 Watt6640,0082,95 Euro0,83 Euro0,012 Euro
130 Watt10064,00105,95 Euro0,82 Euro0,011 Euro
140 Watt10064,00115,95 Euro0,83 Euro0,012 Euro
150 Watt9694,40129,95 Euro0,87 Euro0,013 Euro
250 Watt16268,80229,95 Euro0,92 Euro0,014 Euro

Vorteile und Nachteile polykristalliner Solarmodule

Polykristallines Photovoltaikmodul HIT® N330 von Panasonic Eco Solutions mit 96 Zellen und einer nominalen Leistung von 330 Watt. (Foto: Panasonic Eco Solutions)
Polykristallines Photovoltaikmodul HIT® N330 von Panasonic Eco Solutions mit 96 Zellen und einer nominalen Leistung von 330 Watt. (Foto: Panasonic Eco Solutions)

Bis auf den etwas geringeren Wirkungsgrad stehen die poly- bzw. multikristallinen Solarmodule den monokristallinen Modulen in ihrer Leistungsfähigkeit in nichts nach. Sie verfügen ebenso über eine lange Lebensdauer und sind leicht zu montieren. Sie sind jedoch preiswerter als monokristalline Module und haben eine bessere Umweltbilanz. Zudem eignen sie sich für größere Dachflächen und Freiflächen, weshalb ihr Einsatz für diese Einsatzorte zu empfehlen ist. Dennoch sollte ähnlich wie bei den monokristallinen Modulen auf eine ideale Ausrichtung geachtet werden.

Vor- und Nachteile polykristalliner Module
VorteileNachteile
Sehr gutes Preis-Leistungsverhältnisgeringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu monokristallinen Modulen
Hohe Qualität der Modulehöherer Flächenbedarf
Lange Lebensdauer, robust
Mittlerer bis Hoher Wirkungsgrad
gut geeignet für mittelgroße Dach- und Freiflächen

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"Polykristalline Module im Vergleich" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.