Der Modulwirkungsgrad eines Solarmoduls ist ein Maß für die Fähigkeit des Moduls, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln. Er ist definiert als das Verhältnis zwischen der vom Modul abgegebenen elektrischen Leistung und der gesamten einfallenden Sonnenenergie, die das Modul empfängt.
Der Modulwirkungsgrad eines Solarmoduls wird in der Regel als Prozentsatz ausgedrückt und ermittelt, indem die Leistungsabgabe des Moduls in Watt durch die einfallende Sonnenenergie in Watt dividiert wird.
Ein Solarmodul mit einer Leistung von 100 Watt und einer einfallenden Sonnenenergie von 1000 Watt hätte etwa einen Modulwirkungsgrad von 10 %. Der Modulwirkungsgrad ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Gesamtleistung eines Solarenergiesystems, da er die Strommenge beeinflusst, die das System erzeugen kann.
Was genau besagt der Modulwirkungsgrad?
Der Modulwirkungsgrad bezieht sich immer auf ein einzelnes Photovoltaik-Element und beschreibt, wie viel der auftreffenden Solarenergie anschließend wieder in Form von Solarstrom abgegeben werden kann. Für die Berechnung des Wirkungsgrads der Solarmodule gibt es eine feste physikalische Berechnung und das Einheitszeichen ist der griechische Buchstabe “eta“.
Bei der Berechnung des Modulwirkungsgrads dividieren Sie die nutzbare Energie durch die zugeführte Energie, also die solare Strahlungsenergie. Durch diese einfache Berechnung zeigt sich allerdings, dass trotz aller Fortschritte und technischen Möglichkeiten ein Wirkungsgrad von 100 Prozent nie erreicht werden kann.
Bei der Umwandlung entstehen nämlich immer Verluste, dies gilt beispielsweise durch die Reibung oder durch Wärme. Generell gilt: Je geringer dieser Verlust ausfällt, desto besser der Wirkungsgrad.
Welche Bedeutung hat der Modulwirkungsgrad?
Der Modulwirkungsgrad hat vor allem in einer besonderen Umgebung eine große Bedeutung: Bei mangelnden Platzverhältnissen bei Ihnen vor Ort sollten Sie diesen Wirkungsgrad genau im Blick behalten. Denn in einem solchen Fall empfiehlt sich der Griff zu einem Produkt mit einem sehr hohen Wirkungsgrad.
Durch diesen können Sie dann sogar auf einer kleinen Fläche einen hohen Ertrag mit der eigenen Photovoltaikanlage erzielen. Somit lohnt sich die Nutzung einer solchen Anlage auch dann, wenn kein Platz für viele Module zur Verfügung steht. Allerdings können Sie den Modulwirkungsgrad immer dann eher vernachlässigen, wenn Sie viel Fläche für einzelne Module zur Verfügung haben.
Denn: Der Griff zu Solarmodulen mit einem sehr hohen Wirkungsgrad fällt teuer aus, sodass sich unter Umständen der Einkauf der Module mit einem geringeren Wirkungsgrad mehr rechnet. In einem solchen Fall ist eine professionelle Beratung samt Bedarfsanalyse besonders wichtig.
Welche Einflussfaktoren spielen eine wichtige Rolle
Für die Ermittlung des Modulwirkungsgrads spielen zahlreiche Einflussfaktoren eine zentrale Rolle. In erster Linie geht es zunächst um die Wahl der Werkstoffe. Aber auch die Modulfläche und der sogenannte Temperaturkoeffizient. Verwechslungsgefahr besteht zudem zwischen dem Wirkungsgrad der Module und der Solarzellen.
Durch den Unterschied zwischen beiden Werten sind auch die Größe des Moduls und die Anzahl der enthaltenen Solarzellen von Bedeutung, wenn es um die Beachtung der Einflussfaktoren geht.
Welche Wirkungsgrade lassen sich heute erzielen?
In den vergangenen Jahren haben die Forscher und Hersteller beim Modulwirkungsgrad deutliche Fortschritte erzielen können. Die Technik und die verwendeten Rohstoffe sind immer besser geworden. Dies zeigt sich vorwiegend bei der Ermittlung entsprechender Daten im Labor, hier haben einzelne Module schon heute einen Wirkungsgrad von deutlich über 20 Prozent erzielen können.
Aufgrund der Einflussfaktoren und unterschiedlicher Gegebenheiten vor Ort fallen die Werte zwar deutlich geringer aus, aber auch hier sind die Verbesserungen deutlich. Module aus der Serienfertigung erzielen Werte zwischen 5 und 16 Prozent. Besonders effizient arbeiten monokristalline Module (15 bis 16 Prozent).
Ebenfalls gute Werte erreichen polykristalline Module (12 bis 15 Prozent). Das Schlusslicht stellen Dünnschichtzellen mit Werten zwischen fünf und zehn Prozent dar.
