Monokristalline Solarzellen: Hoher Wirkungsgrad und viele Vorteile

Monokristalline Solarzellen liegen im Trend. Doch was sind überhaupt diese Solarzellen und welche Unterschiede gibt es zu den anderen Modellen. Wir erläutern Ihnen Funktion, Wirkungsgrad und die Vor- und Nachteile der monokristallinen Solarzellen und der entsprechenden Solarmodule, sodass Sie eine informierte Entscheidung treffen können, wenn Sie sich für eine Photovoltaik-Anlage entscheiden.

Was sind monokristalline Solarzellen?

Bei den monokristallinen Solarzellen handelt es sich um Solarzellen, welche aus monokristallinem Silizium gefertigt werden. Die Besonderheit dieser Halbleiter besteht darin, dass es sich um einzelne Kristalle handelt, es also nicht zu einem Energieverlust in den Grenzbereichen verschiedener Kristalle kommt.

Der Aufbau monokristalliner Solarzellen im Detail

Die Solarzellen werden in einem komplizierten Verfahren hergestellt. Aus einer Siliziumschmelze werden monokristalline Stäbe gezogen. Diese Stäbe werden anschließend in dünne Scheiben, die sogenannten Wafer, zersägt. Diese Wafer werden miteinander zu Solarmodulen verbunden. Dabei kann der Verbund in Serie oder parallel erfolgen. Je nach System bieten diese Schaltungen unterschiedliche Vorteile.

So werden die Solarzellen hergestellt

Monokristalline Solarzellen werden aus einem Block Silizium herausgesägt. Das hat dazu geführt, dass zu Beginn der Produktion enorm viel Material benötigt wurde, um eine Solarzelle herzustellen. Mittlerweile ist es allerdings möglich, dank moderner Diamantdrahtsägen, den Verbrauch deutlich zu reduzieren. Wurden vor wenigen Jahren noch rund 4,8 Gramm Silizium pro Watt Waferleistung benötigt, sinkt dieser Wert mittlerweile kontinuierlich. Aktuell liegen wir bei Werten zwischen 3,6 und 4,0 Gramm pro Watt Waferleistung.

Polykristalline Solarzellen im Vergleich

Die Alternative zu den monokristallinen Solarzellen sind die polykristallinen Solarzellen. Diese bestehen aus vielen einzelnen, miteinander verbundenen Kristallen. Aus diesem Grund sinkt auch der Wirkungsgrad bei diesen Zellen deutlich ab, da es an den Grenzbereichen zwischen den Kristallen zu einem Energieverlust kommt. In der Herstellung sind diese Solarzellen zwar aktuell noch günstiger, dies kann sich aber durch den technologischen Fortschritt bei der Verarbeitung der monokristallinen Zellen nochmals ändern.

Vergleich zu CIGS-Solarzellen

Die sogenannten CIGS-Module sind Dünnschichtmodule, bei denen das Silizium in der Regel nur auf eine Oberfläche aufgedampft wird. Das sorgt dafür, dass sich diese Module besonders preisgünstig herstellen lassen. Nachteilig bleibt allerdings, dass diese Module einen sehr geringen Wirkungsgrad aufweisen. Sie benötigen also sehr viel Fläche, damit sich der Einsatz solcher Lösungen für Sie optimal eignet. In der Regel kommen diese Modultypen für Bereiche mit geringer Traglast zum Einsatz. Für Wandverkleidungen oder die Beschichtung von Dächern mit geringer Traglast kann diese Technologie sinnvoll sein.

Die Marktanteile der verschiedenen Solarzellen

Grundsätzlich nehmen die sogenannten waferbasierten Solarmodule, also die monokristallinen und polykristallinen Module einen Marktanteil von mehr als 90 Prozent ein. Die Dünnschicht Module hingegen erreichen aktuell gerade einmal einen Marktanteil von rund 5 Prozent. Doch wie schaut es bei den waferbasierten Solarmodulen untereinander aus?

Aktuell ist es noch so, dass die polykristallinen Solarmodule einen sehr großen Marktanteil von rund 70 Prozent einnehmen. Die monokristallinen Module liegen bei gerade einmal 30 Prozent, sind aber deutlich auf dem Vormarsch. Dies liegt vor allem daran, dass die Produktionsbedingungen deutlich effizienter geworden sind und die Produktionstechnik verfeinert wurde. Somit wird deutlich weniger reines Silizium benötigt, um eine monokristalline Solarzelle herzustellen. Das schlägt sich im Preis nieder. Da das für monokristalline Solarzellen benötigte Silizium besonders teuer ist, machen sich solche Einsparungen deutlich bemerkbar. Daher gehen Experten davon aus, dass der Marktanteil der monokristallinen Solarzellen im Jahr 2020 einen Wert von ungefähr 47 Prozent erreichen wird. Über kurz oder lang werden somit die monokristallinen Module zum Standard werden, falls keine vollkommen neue Technologie wie die organischen Solarzellen diese ablösen.

Die Vorteile der monokristallinen Solarzellen

Monokristalline Solarzellen weisen den höchsten Wirkungsgrad von allen Alternativen auf. Das bedeutet, dass Sie bei gleicher Fläche deutlich mehr Strom produzieren, als vergleichbare Solarzellen anderer Bauart. Aus diesem Grund sind die monokristallinen Solarzellen nicht nur besonders interessant für Menschen mit einer begrenzten Dachfläche, sondern auch für die Personen, die möglichst viel Strom erzeugen möchten oder müssen. Wenn Sie also den Eigenanteil beim Strom besonders hoch ansetzen möchten, um möglichst autark zu sein und die von Ihnen erzeugte Energie selbst zu nutzen, spielt der Wirkungsgrad eine wichtige Rolle. Mit einer entsprechend großen Dachfläche und monokristallinen Solarmodulen erreichen Sie die höchstmögliche Stromproduktion und können somit im Optimalfall in vielen Monaten Ihren externen Strombezug stark reduzieren. Das spart nicht nur bares Geld, sondern entlastet auch die Umwelt, da der Energie-Mix in Deutschland noch immer zu großen Teilen auf Kohleenergie basiert.

Der eine Nachteil monokristalliner Solarzellen

Die monokristallinen Solarmodule sind aufwändiger in der Herstellung und somit teurer in der Anschaffung. Allerdings müssen Sie im Gegenzug bedenken, dass Sie mit diesen Solarmodulen auch deutlich mehr Strom produzieren. Das bedeutet, dass Sie auf Dauer durch diese Module eine deutlich höhere Rendite erwarten dürfen. Haben sich die Solarmodule erst einmal amortisiert, machen Sie aufgrund des hohen Wirkungsgrads auch den höchsten Gewinn. Vor allem dann, wenn Sie den Strom zum größten Teil selbst nutzen und somit viel Geld bei Ihrer Stromrechnung einsparen. Die Einspeisevergütung ist dann nur noch ein toller Bonus, den Sie nebenher mitnehmen können.

Welches Solarmodul ist für mich geeignet?

Diese Frage ist nicht einfach zu beantworten. Grundsätzlich sind monokristalline Solarmodule immer aufgrund ihrer leistungsstärke und des guten Schwachlichtverhaltens vorzuziehen. Denn der höhere Wirkungsgrad zeichnet diese Module gegenüber der Konkurrenz deutlich aus. Wir raten zu einer individuellen Beratung, um für Sie die passende Photovoltaik-Anlage zu finden.

Alternative Lösungen auf dem Markt

Alternative Lösungen sind ebenfalls auf dem Markt vorhanden. Zum einen die sogenannten Dünnschichtmodule, welche sich durch ihr geringes Gewicht, ihre geringen Kosten, leider aber auch durch den geringen Wirkungsgrad auszeichnen. Diese sind nur dann optimal geeignet, wenn Sie über eine sehr große Dachfläche verfügen und diese vollständig nutzen möchten.

Eine weitere Alternative sind sogenannte Hybridmodule. Diese kombinieren Solarthermie und Photovoltaik und können sowohl zur Stromerzeugung als auch zur Gewinnung von Warmwasser genutzt werden. Allerdings sind diese aufgrund der benötigten Technik aktuell noch sehr teuer und nur unter sehr bestimmten Bedingungen zu empfehlen. Wenn ausreichend Dachfläche vorhanden ist, ist es häufig sinnvoller, Solarthermie und Photovoltaik zu trennen. Denn die Kühlung der Module ist bei den Hybridmodulen umständlich und kann schnell zu Problemen führen.

Fazit: Monokristalline Solarmodule sind die beste Wahl für höchste Leistung

Selbstverständlich gibt es gute Gründe, die für Dünnschicht-Module oder auch für polykristalline Solarmodule sprechen. Allerdings ist es ratsam, falls möglich, auf die monokristallinen Solarmodule zu setzen. Denn diese überzeugen durch ihren enormen Wirkungsgrad und können somit bei optimal genutzter Dachfläche so viel Strom erzeugen, dass sich die gesamte Anlage deutlich früher amortisiert und eine sehr hohe Rendite abwirft.

Grundsätzlich ist es zudem so, dass die Preise für die Photovoltaik-Anlagen in den letzten Jahren so stark gesunken sind, dass es sich kaum noch lohnt, nur aus Preisgründen auf den Einsatz schwächerer Module zu setzen. Sie zahlen ohnehin, im Vergleich zu früheren Zeiten, nur noch sehr wenig Geld für eine funktionelle Photovoltaik-Anlage. Da ist es in jedem Fall zielführend, sich für die Variante mit dem höchsten Wirkungsgrad zu entscheiden und somit so viel Energie wie nur möglich zu erzeugen. Vor allem in Kombination mit einem Stromspeicher können Sie Ihre monatliche Stromrechnung auf ein Minimum reduzieren und somit die Anlage noch rentabler machen. Experten raten heutzutage zu monokristallinen Solarmodulen, da diese auf Dauer am meisten Energie erzeugen und durch ihre pure Leistung überzeugen können.

Unsere Solarexperten stehen Ihnen bei der Planung Ihrer Anlage samt Speicher mit Rat und Tat zur Seite! Rufen Sie uns einfach an, um ein Beratungsgespräch zu vereinbaren, oder schreiben Sie uns eine E-Mail.

Eine erste Renditeanalyse können Sie sich mithilfe unseres Solarrechners erstellen lassen.


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