Revolution in der Solartechnik: Leichte und flexible PV-Module

Die Welt der Photovoltaik-Anlagen entwickelt sich rasant weiter und ist mittlerweile eine der wichtigsten Säulen der erneuerbaren Energien.

In diesem Blogbeitrag widmen wir uns den neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der leichten Solarmodule und warum sie die Zukunft der Photovoltaik darstellen könnten. Hierbei gehen wir insbesondere auf Dünnschichtmodule und die revolutionären eARC PV-Module von SunMan ein.

Das Wichtigste in Kürze:

• Dünnschichtmodule sind leichter und flexibler als herkömmliche kristalline Silizium-Solarmodule, da sie nur wenige Millimeter dick sind.
• Dünnschichtmodule liefern auch bei diffusem Licht oder schlechten Lichtverhältnissen nennenswerte Leistung, was sie für Standorte mit häufiger Bewölkung oder Verschattung interessant macht.
• Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen liegt mit etwa 10-12% unter dem von kristallinen Modulen (15-20%), was mehr Fläche für die gleiche Leistung benötigt.
• eARC PV-Module von SunMan kombinieren die Leistungsfähigkeit von kristallinen Modulen mit der Flexibilität von Dünnschichtmodulen, dank der Verwendung von patentierten Kompositmaterialien.
• eARC Module sind besonders interessant für Industriegebäude mit Leichtbaudächern, die herkömmliche Solarmodule aufgrund des Gewichts nicht dauerhaft tragen können.

Dünnschichtmodule – Die dünne Alternative zu herkömmlichen Solarmodulen

Was sind Dünnschichtmodule?

Dünnschichtmodule sind eine Alternative zu den traditionellen kristallinen Silizium-Solarmodulen und bestehen aus einer dünnen Schicht von Halbleitermaterialien, die auf ein Trägermaterial wie Glas oder Metall aufgebracht werden. Die Schichtdicke beträgt hierbei nur wenige Millimeter, was bedeutet, dass diese Photovoltaik-Module deutlich leichter und flexibler sind als ihre kristallinen Pendants.

Die Vorteile von Dünnschichtmodulen

Dünnschichtmodule haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber einem herkömmlichen PV-Modul:

• Gewicht: Durch ihre geringe Dicke sind Dünnschichtmodule wesentlich leichter als herkömmliche Photovoltaik-Module. Dies erleichtert den Transport und die Montage und eröffnet neue Einsatzmöglichkeiten, z.B. auf Gebäuden mit geringer Tragfähigkeit.
• Geringere Verschmutzung: Ihre Beschichtungen und Strukturen reduzieren Schmutz- und Staubansammlungen, wodurch die Leistung weniger beeinträchtigt wird.
• Ästhetik: Dünnschichtmodule besitzen keinen Rahmen und können transparent oder farbig gestaltet werden, was sie für ästhetisch anspruchsvolle Anwendungen, wie z.B. Fassadenintegration oder Solarglas, attraktiv macht.
• Leistung bei diffusem Licht: Im Gegensatz zu kristallinen Modulen liefern Dünnschichtmodule auch bei diffusem Licht oder schlechten Lichtverhältnissen noch nennenswerten Strom. Das macht sie für Standorte mit häufiger Bewölkung oder Verschattung interessant.

Nachteile von Dünnschichtmodulen

Trotz der vielen Vorteile haben Dünnschichtmodule auch einige Nachteile:

• Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen liegt mit etwa 10-12% deutlich unter dem von kristallinen Modulen (15-20%). Das bedeutet, dass für die gleiche Leistung mehr Fläche benötigt wird.
• Degradation: Dünnschichtmodule neigen dazu, schneller an Leistung zu verlieren als kristalline Photovoltaik-Module, insbesondere in den ersten Betriebsjahren.
• Benötigte Dachfläche: Da Dünnschichtmodule einen geringeren Wirkungsgrad haben, benötigen sie mitunter mehr als doppelt so viel Dachfläche wie andere Solarzellen, um die gleiche Leistung zu erzeugen. Dies kann insbesondere bei begrenztem Platzangebot ein Nachteil sein

Wann solltest du Dünnschichtmodule in Betracht ziehen?

Dünnschichtsolarmodule sind aufgrund ihrer Flexibilität und Leichtigkeit vielseitig einsetzbar und bieten Vorteile wie geringere Leistungseinbußen bei diffusem Licht und Verschattung.

Aber wann solltest du sie für deine Photovoltaikanlage in Betracht ziehen? Beachte, dass der geringere Preis pro Solarmodul im Vergleich zu herkömmlichen mono- und polykristallinen Solarmodulen durch den größeren Flächenbedarf ausgeglichen wird.

Aufgrund des niedrigen Wirkungsgrads von etwa 10-13% benötigst du bis zu mehr als doppelt so viel Fläche für Dünnschichtmodule. Daher ist eine ausreichende verfügbare Fläche entscheidend, die bei privaten Ein- und Zweifamilienhäusern nicht immer vorhanden ist.

Dünnschichtmodule solltest du in Betracht ziehen, wenn du über genügend Fläche verfügst und die Vorteile wie Flexibilität, Leichtigkeit und bessere Leistung bei diffusem Licht und Verschattung wichtiger sind als der Wirkungsgrad und die Lebensdauer.

Mehr zu den unterschiedlichen Modularten findest du hier.

Die Revolution: eARC PV-Module von SunMan

Während Dünnschichtmodule bereits eine leichtere und flexiblere Alternative zu herkömmlichen Solarmodulen darstellen, hat das Unternehmen SunMan mit seinen eARC PV-Modulen einen weiteren großen Schritt in Richtung ultraleichte Solartechnologie gemacht.

Was sind eARC Solarmodule?

Die eARC PV-Module von SunMan Co Ltd sind eine revolutionäre Art von Solarmodulen, die aufgrund ihres innovativen Designs erheblich leichter und flexibler sind als herkömmliche Solarmodule.

Sie bestehen aus einer dünnen, glasfreien Schicht aus Verbundmaterialien, die die Leistungsfähigkeit von kristallinen Modulen mit der Flexibilität von Dünnschichtmodulen verbindet. Dabei werden sie auf Kompositmaterialien (Verbundmaterialien) anstatt Glas aufgebracht, was das Gewicht zusätzlich reduziert

Übersicht e-ARC Solarmodule:

Was sind Kompositmaterialien?

Kompositmaterialien, auch Verbundwerkstoffe genannt, sind Materialien, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Komponenten bestehen, die so miteinander kombiniert sind, dass sie die jeweiligen Vorteile dieser Komponenten nutzen und gleichzeitig deren Schwächen minimieren.

Diese Materialien haben in der Regel verbesserte mechanische, chemische oder physikalische Eigenschaften im Vergleich zu den einzelnen Ausgangsmaterialien. Kompositmaterialien können aus einer Vielzahl von Materialkombinationen bestehen, z. B. aus Metall und Kunststoff, Fasern und Kunstharzen oder Keramik und Polymeren.

Die Kombination der Materialien kann dazu beitragen, die Festigkeit, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit oder andere gewünschte Eigenschaften zu erhöhen.

In Bezug auf die eARC PV-Module wird ein patentiertes Kompositmaterial verwendet, um die Glasscheibe auf der Vorderseite herkömmlicher Solarmodule zu ersetzen. Dadurch wird das Gewicht der Module reduziert, während die Robustheit und Langlebigkeit erhalten bleiben.

Vorteile der eARC PV-Module

Die eARC PV-Module von SunMan bieten zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Solarmodulen:

• Geringes Gewicht: Die eARC PV-Module wiegen nur etwa 1/4 bis 1/2 so viel wie herkömmliche Glasmodule, was den Transport und die Montage erheblich erleichtert. Dies ermöglicht auch die Installation auf Dächern oder Strukturen, die für herkömmliche Solarmodule zu schwach wären.
• Biegsamkeit: Die eARC PV-Module sind biegbar, was eine größere Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Oberflächen und Formen ermöglicht. Dies eröffnet weitere Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise bei der Integration in Gebäudefassaden oder auf unebenen Dachflächen.
• Schnelle Installation: Die einfache Verklebetechnik erlaubt eine zügige Montage ohne schwere Unterkonstruktion, schützt das Dach und gewährleistet Wasserdichtigkeit.
• Patentierte Kompositmaterialien: Ersetzen die Glasscheibe herkömmlicher Module und reduzieren das Gewicht bei einer Dicke von nur etwa 2 mm.
• Robustheit und Langlebigkeit: Trotz fehlender Glasscheibe sind eARC-Module ebenso strapazierfähig wie herkömmliche Module dank witterungsbeständiger Kompositmaterialien.
• Leistung: Trotz ihrer Leichtigkeit und Flexibilität erreichen eARC Solarmodule einen Wirkungsgrad (17 bis 19%), der vergleichbar ist mit dem von herkömmlichen kristallinen Solarmodulen, was sie zu einer effizienten und platzsparenden Energielösung macht. Der Wirkungsgrad ist somit auch höher als der von Dünnschichtmodulen.

Für wen kommen die neuen e-ARC Module in Frage?

e-ARC Module sind besonders interessant für Leichtbaudächer in der Industrie. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik gibt es in der Europäischen Union rund 360 Millionen Quadratmeter Flachdächer auf Nichtwohngebäuden. Sunman schätzt, dass etwa 60 Prozent dieser Industriedächer herkömmliche Solarmodule mit einem Gewicht von 15 bis 20 Kilogramm pro Quadratmeter nicht dauerhaft tragen können.

Da e-ARC Module deutlich leichter sind, bieten sie eine Lösung für Dächer, deren Statik nur geringe zusätzliche Auflasten erlaubt. Somit können sie das Potenzial auf diesen Flächen erschließen, wo bisher kaum Möglichkeiten zur Nutzung der Solarenergie bestanden.

Fazit: Die Zukunft der Photovoltaik – Leichte Solarmodule erobern den Markt

Die Photovoltaikbranche entwickelt sich stetig weiter und leichte Solarmodule, wie Dünnschichtmodule und die innovativen eARC PV-Module von SunMan, gewinnen zunehmend an Bedeutung.

• Dünnschichtmodule punkten mit ihrer Flexibilität und Leichtigkeit, jedoch ist ihr Wirkungsgrad geringer als bei herkömmlichen Modulen. Sie eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen Flexibilität und Leistung bei diffusen Lichtverhältnissen im Vordergrund stehen.
• Die eARC PV-Module stellen einen Durchbruch in der Solartechnologie dar, indem sie die Leistungsfähigkeit von kristallinen Modulen mit der Flexibilität von Dünnschichtmodulen verbinden. Mit ihrem geringen Gewicht und schneller Installation ermöglichen sie die Nutzung von Solarenergie auf Industriedächern, die bisher für herkömmliche Solarmodule ungeeignet waren. Aufgrund der Beschaffenheit deutscher Dächer (Dachziegel & Kacheln) kommen solche Module aktuell nur für Industriedächer in Frage.

Insgesamt eröffnen leichte Solarmodule neue Möglichkeiten für die Nutzung einer Solaranlage, insbesondere in Bereichen mit begrenzten Flächen oder geringer Tragfähigkeit. Mit fortschreitender Entwicklung dieser Technologien kann die Photovoltaikbranche weiter wachsen und einen noch größeren Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten.