Wie effektiv sind flexible Solarmodule?

Flexible Solarmodule sind einfach zu montieren, auf gekrümmten Oberflächen zu platzieren und zu installieren. Oberflächen scheinen eine ausgezeichnete Wahl für jede Anlage für erneuerbare Energien zu sein. Aber opfern Sie bei der Flexibilität die Effizienz der Bequemlichkeit?

Flexible Sonnenkollektoren sind nicht sehr effektiv. Sie benötigen mehr davon, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen wie mehr Standardplatinen. Ihre Portabilität macht sie jedoch immer noch zu einer guten Ladeoption für unterwegs.

Im Folgenden vergleichen und kontrastieren wir verschiedene Arten von Solarmodulen. Wir diskutieren auch die Vor- und Nachteile von flexiblen Solarmodulen, die unter den richtigen Umständen viel zu bieten haben.

Was sind flexible Solarmodule?

Die meisten der derzeit auf dem Markt erhältlichen flexiblen Solarmodule gehören zu dieser letzten großen Kategorie: Dünnschichtmodule.

Geschichte

Dünnschicht-Solarmodule gibt es seit mehr als drei Jahrzehnten. Eine ihrer ersten Anwendungen war die Stromversorgung von Solarrechnern. Diese Rechner enthielten kleine Mengen an α-Si oder amorphem Silizium.

Kurz vor Beginn des 21. Jahrhunderts half ein indoamerikanischer Wissenschaftler namens Subhendu Guha bei der Erfindung flexibler Solarschindeln.

Die flexiblen Solarschindeln von Guha wurden anstelle der typischen Asphaltschindeln direkt auf dem Dach des Hauses platziert, wo sie das Sonnenlicht absorbierten, bevor sie es in Strom umwandelten, um das Haus mit Strom zu versorgen.

Heute sind Dünnschichtmodule in noch größeren Systemen zu finden, von solarbetriebenen Farmen bis hin zu Elektroautos.

Wie arbeiten Sie?

Die Dünnheit dieser Platten macht die Platten selbst flexibler als monokristalline oder polykristalline Platten. Tatsächlich können die Schichten in Dünnschichtmodulen mehr als 300 Mal kleiner sein als die Schichten in herkömmlichen Modulen mit Silikonsolarzellen.

Das ist schon beachtlich, wenn man bedenkt, dass die durchschnittliche Kachel einer mono- oder polykristallinen Solarzelle eine Dicke von etwa 200 Mikrometer (0,0002 Meter) hat. Es ist nur ein bisschen dicker als eines der Haare auf deinem Kopf.

Flexible Solarmodule funktionieren ähnlich wie andere Module: Obwohl ihre Materialien unterschiedlich sind, fangen sie dennoch Sonnenlicht ein und wandeln es in Strom um. Sie haben die gleiche dunkle – schwarze oder blaue – Farbe, die so optimiert ist, dass sie so viel Licht wie möglich absorbiert, wenn die Sonne scheint.

Traditionellere Mono- und Poly-Solarmodule sind jedoch in der Regel größer in physischer Größe und Stärke. Ein typisches (steiferes) Solarmodulsystem, das beispielsweise ein Haus mit Energie versorgt, könnte größere Module mit jeweils 340 Watt haben.

Auf der anderen Seite haben flexible Solarmodule tendenziell eine geringere Leistung – im Allgemeinen 50–300 Watt – und sind gleichzeitig kleiner.

Vergleich der Effizienz zwischen Solarmodulen

Nachdem Sie nun etwas mehr über die einzelnen Modultypen und deren Zusammensetzung wissen, stellt sich die Frage: Wie wirken sich diese Unterschiede in Material und Produktion auf die Effizienz der einzelnen Solarmodule aus?

Beginnen wir mit dem Vergleich der üblicheren Arten von Platten, monokristallin und polykristallin.

Zwischen mono- und polykristallin

Wir wissen, dass monokristalline Platten aus einem einzigen reinen Siliziumkristall geschnitten werden. Daher sind sie von besserer Qualität als polykristalline Platten, die aus einem Block von zusammengelösten Siliziumkristallfragmenten geschnitten werden. Höherwertige monokristalline Solarzellen bedeuten mehr Effizienz.

Im Durchschnitt haben monokristalline Solarmodule einen Wirkungsgrad von etwa 20 %. Im Gegensatz dazu liegt der Wirkungsgrad vieler polykristalliner Solarmodule bei etwa 16 oder 17 %.

Womit sich polykristalline Solarmodule rühmen können, ist ein Preis, der für die Verbraucher akzeptabler ist. Ihr Produktionsprozess – das Schmelzen von kristallinen Siliziumbruchstücken – ist kostengünstiger als der Prozess zur Herstellung monokristalliner Solarzellen. Dies macht Polyplatten billiger.

Polykristalline Paneele nehmen jedoch mehr Platz ein. Sie benötigen mehr Poly-Solarmodule, um die gleiche Energiemenge wie weniger Monomodule zu erzeugen. Es macht auch Poly-Panels weniger effektiv als ihre Mono-Brüder.

Das Platzproblem werden wir bei flexiblen Solarmodulen wieder sehen.

Zwischen Mono-, Poly- und flexiblen Solarmodulen

Abhängig von der Art, die Sie kaufen, können flexible Solarmodule einen Wirkungsgrad von etwa 7-13 ﹪ haben. Es ist ein paar Prozentpunkte niedriger als Poly-Panels und könnte sogar die Hälfte (oder mehr) als monokristalline Panels betragen.

Da ihr Wirkungsgrad viel geringer ist, benötigen Sie mehr, um vergleichbare Energie zu erzeugen – sogar mehr als bei polykristallinen Platinen.

Dieser Punkt ist besonders wichtig, wenn es um die Dachmontage geht. Ihr Dach ist möglicherweise einfach nicht groß genug, um alle flexiblen Solarmodule aufzunehmen, die für die Stromversorgung Ihres Hauses erforderlich wären.

Außerdem ist die Größe der flexiblen Solarmodule sehr wichtig. Mono- und polykristalline Solarmodule gibt es normalerweise in einer von drei Standardformen: Sie haben, wie oben erwähnt, 96, 72 oder 60 Solarzellen.

Aber Dünnschicht-Solarmodule sind nicht unbedingt in identischen Größen erhältlich. Wie viel Energie ein Dünnschichtpanel erzeugen kann, hängt stark davon ab, wie groß es physikalisch ist.

Im Allgemeinen produzieren monokristalline und polykristalline Solarmodule mehr Energie pro Quadratmeter (oder pro Quadratmeter).

Was ist die effizienteste und ineffizienteste Art von Solarmodul?

Die effektivste Art von Solarpanel ist das monokristalline Panel. Seine Solarzellen sind von höchster Qualität und Sie benötigen weniger Module, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen.

Die derzeit am wenigsten effiziente Art von Solarpanel ist ein flexibles Solarpanel in Dünnschichttechnologie. Sie benötigen viel flexiblere Solarmodule, um vergleichbare Energie zu erzeugen.

Welche Vor- und Nachteile haben flexible Solarmodule?

Vor diesem Hintergrund ist es wichtig zu bedenken, dass die Effizienz nicht das einzige Kriterium ist, das bei Solarmodulen im Allgemeinen und flexiblen Solarmodulen im Besonderen zu berücksichtigen ist.

Es gibt mehrere Vorteile, die flexible Panels bieten:

• Leicht. Da sie dünn sind, sind flexible Solarmodule nicht so schwer wie relativ sperrige mono- und polykristalline Module.

Obwohl der Platzbedarf bei der Dachinstallation ein erhebliches Problem darstellt, können flexible Solarmodule dennoch eine gute Wahl für kleinere Dächer oder Dächer sein, die dem Gewicht von Mono- und Poly-Solarmodulen nicht standhalten können. Leichte, flexible Solarmodule könnten sich hier als nützlich erweisen.

• Tragbar. Das geringere Gewicht der Platten erleichtert zudem den Transport. Außerdem können Sie sie problemlos zusammenbauen und lagern, weil sie so flexibel sind. Für das Solarladen unterwegs sind flexible Solarpanels eine Überlegung wert.
• Billig. Flexible Solarmodule gehören zu den günstigsten verfügbaren Modulen. Erstens benötigen Sie nicht so viel Material, um sie herzustellen, was bedeutet, dass sie billiger in der Herstellung und daher günstiger für Sie sind. Beachten Sie, dass Sie derzeit ein flexibles Solarpanel mit 100 W Leistung für 80 Euro kaufen können.
• Einfache Installation. Andererseits macht die Leichtigkeit und Tragbarkeit der Paneele sie relativ einfach zu installieren. Wenn Sie nicht vorhaben, die Arbeiten selbst durchzuführen, können Sie möglicherweise die Arbeits- und Installationskosten senken, indem Sie sich für flexible Paneele entscheiden.
• Vielseitig. Die Flexibilität dieser Paneele bedeutet, dass sie sich gut für gebogene Strukturen oder Strukturen mit ungewöhnlichen Formen eignen. Sie können an verschiedene Oberflächen angepasst werden, was sie zu einer wertvollen Option für unkonventionelle oder atypische Installationen macht.

Es ist interessant festzustellen, dass, obwohl viele den Nachteil sehen, dass flexible Solarmodule so viel Platz einnehmen, dies nicht immer ein Problem ist. Viele der weltweit größten solarbetriebenen Farmen verwenden Dünnschichtzellen.

Allerdings gibt es noch ein paar andere Nachteile zu beachten:

• Weniger haltbar. Die gleiche Dünnheit, die flexible Solarmodule so leicht und flexibel macht, macht sie weniger langlebig, insbesondere im Laufe der Jahre. Einigen fehlt oben eine Glasschicht und sie sind nicht mit Metall eingefasst (was ihre Flexibilität beeinträchtigen würde). Flexible Platten werden im Laufe der Zeit stärker beansprucht, da sie an flexiblen Platten befestigt sind. Es können Verdrahtungsprobleme auftreten und Solarzellen können ausfallen.
• Kürzere Garantien. Das bedeutet, dass flexible Solarmodule eine kürzere Lebensdauer haben als mono- oder polykristalline Module. Sie werden sehen, dass sich diese Tatsache in kürzeren Garantien (ca. 2-5 Jahre) widerspiegelt, die Hersteller sowohl für Plattenmaterialien als auch für Festigkeit einschließen können.

Wofür eignen sich flexible Solarmodule am besten?

Wenn es um Hausdachinstallationen geht, sind mono- oder polykristalline Module wahrscheinlich die beste Wahl. Wenn Sie ein Budget haben, kann es sich lohnen, das zusätzliche Geld für monokristalline Platinen auszugeben, damit Sie von deren Effektivität profitieren können. Polykristalline Platinen kosten weniger, aber bedenken Sie, dass Sie mehr benötigen.

Während flexible Solarmodule möglicherweise nicht die effektivste Wahl für das Dach Ihres Hauses sind, sind sie dennoch eine großartige Option für Folgendes:

• Bootfahren. Ihre Tragbarkeit macht flexible Solarmodule ideal für viele Outdoor-Aktivitäten. Anstelle eines Generators, der viel Lärm macht, versuchen Sie, Ihr Boot mit Solarenergie anzutreiben. Die Platten können sowohl für kleinere Fischerboote als auch für Yachten verwendet werden. Sogar flexible Sonnenkollektoren werden hergestellt, insbesondere für maritime Unternehmungen.
• Camping. Flexible Solarmodule sind auch großartige Powerbanks für Ihr Zelt. Sie sind einfach zu falten und zu verpacken und dann aufzubewahren, wenn Sie sie nicht benötigen. Händler werden sie oft als Campingbretter bezeichnen.
• RV-ing. Flexible Paneele sind im Allgemeinen eine gute Option für tragbare Solarsysteme, und ihre Installation in Wohnmobilen ist ein beliebtes Beispiel. Die Installation ist einfach, kostengünstig und natürlich umweltfreundlich.
• Aufladen unterwegs. Auch wenn Sie kein Wohnmobil besitzen, können Sie dennoch ein flexibles Paneelsystem auf dem Dach Ihres Autos installieren. Es startet das Fahrzeug nicht, aber Sie können damit Ihr Telefon oder andere elektronische Geräte aufladen, wann und wo immer Sie reisen.
• Gewerbliche Bedachung. Sehr große Dächer auf gewerblichen Gebäuden können manchmal dem Gewicht von mono- und polykristallinen Standard-Solarmodulen nicht standhalten. Für solche Dächer eignen sich oft leichte, flexible Solarmodule.

Worauf ist bei einem flexiblen Solarpanel zu achten?

Wenn Sie sich entscheiden, dass flexible Solarmodule das sind, wonach Sie suchen, müssen Sie beim Kauf der richtigen Module einige Dinge beachten.

• Leistung in Watt. Die Energiemenge, die ein flexibles Solarpanel erzeugen kann, ist auf der Verpackung in Watt angegeben. Je höher die Leistung, desto mehr Geräte kann das Solarpanel aufladen und/oder desto leistungsstärker ist das Fahrzeug, das es antreiben kann.

Wenn Sie beispielsweise für ein paar Stunden eine Ladeplatine für Ihr Boot suchen, sollte in der Regel ein flexibles 100-Watt-Solarpanel herhalten. Andererseits könnte so etwas wie ein Wohnmobil mehr Leistung als etwa 300 Watt benötigen. Denken Sie daran, dass Boards mit höherer Leistung auch teurer sind.

• Gewicht. In der Regel werden Sie feststellen, dass flexible Solarpanels in Bezug auf das Gewicht in den kurzen Bereich fallen: zwischen 1,81-3,62 kg.
• Winkel. Nicht jedes flexible Solarmodul biegt sich im gleichen Winkel. Allerdings sind 30° ziemlich Standard.
• Garantie. Im Allgemeinen bedeutet eine längere Garantie ein hochwertiges, langlebiges Produkt. Da flexible Solarmodule jedoch nicht so langlebig sind wie ihre mono- und polykristallinen Solarmodule, werden Sie feststellen, dass ihre Garantien kürzer sind: oft im Bereich von 2-5 Jahren (obwohl dies je nach Produkt variieren kann). Allerdings ist eine Garantie von mindestens mehreren Jahren erforderlich.
• Installationsanleitung. Meist ist es ein gutes Zeichen, wenn der Hersteller den Panels zusätzlich eine Montageanleitung beilegt. Es gibt einige Diskussionen darüber, ob für flexible Solarmodule überhaupt eine Installationsanleitung erforderlich ist, da die Installation von Modulen so einfach sein kann – bei einigen Wohnmobilinstallationen können Sie einfach Klettverschluss verwenden!

Ein gründliches Handbuch zeigt jedoch, dass sich das Unternehmen um die ordnungsgemäße Installation seiner Panels kümmert. Dies ist ein Zeichen dafür, dass sich das Unternehmen um seine Produkte kümmert, was normalerweise bedeutet, dass die Produkte von höherer Qualität sind.

• Zertifikat. Ihre flexiblen Solarmodule sollten mit Industriezertifizierungen versehen sein, die belegen, dass die Module den grundlegenden Qualitätsstandard erfüllen. Achten Sie auf die ISO 9001- oder IEC 61215-Zertifizierung.
• Polymere. Sie sollten auch auf die Arten von Polymeren achten, die in Ihren flexiblen Solarmodulen verwendet werden.

Die Polymerschicht wird sowohl auf als auch unter den Solarzellen in einem flexiblen Panel platziert. Polymer PET (Polyethylenterephthalat) wird in Kartons geringerer Qualität verwendet. Was Sie stattdessen sehen möchten, ist das auf der Tafel aufgeführte ETFE-Polymer (Ethylen-Tetrafluorethylen).

Fazit

Letztendlich sind flexible Solarmodule nicht die effizientesten Solarmodule, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Ihr typischer Wirkungsgrad von 7-13 % liegt unter dem Wirkungsgrad von 16-17 % polykristalliner Platten und deutlich hinter dem Wirkungsgrad monokristalliner Platten von ca. 20 %.

Es wäre jedoch falsch, flexible Solarmodule komplett abzulehnen. Sie sind oft die beste Wahl für das Aufladen im Freien und unterwegs, einschließlich Boots- und Wohnmobilinstallationen. Sie sind oft auch die beste Wahl für gewerbliche Dächer.

Obwohl die Effizienz ein wichtiger Faktor ist, ist sie nicht das einzige Detail, das bei der Auswahl des richtigen Solarmoduls für Sie zu berücksichtigen ist.