Polykristalline Solarzellen: Günstige Alternative mit geringerer Leistung

Polykristalline Solarzellen sind enorm weit verbreitet. Aufgrund ihres niedrigen Preises waren diese lange Zeit die Solarzellen der Wahl für viele Käufer. Wie sich diese Solarzellen und Solarmodule zusammensetzen, welche Vor- und Nachteile sie mit sich bringen und ob sich der Kauf immer noch für Sie lohnt, möchten wir in diesem Artikel für Sie beleuchten. So können Sie sich einfacher für eine passende Photovoltaik-Anlage entscheiden.

Was sind polykristalline Solarzellen?

Polykristalline Solarzellen bestehen aus vielen einzelnen, miteinander verbundenen Siliziumkristallen. Dank einer Deckschicht aus Glas und der notwendigen elektrischen Kontakte kann der von dem Halbleiter erzeugte Strom weitergeleitet und genutzt werden.

Der Unterschied zu monokristallinen Solarzellen

Neben dem unterschiedlichen Aufbau und der unterschiedlichen Leistung sind die beiden Varianten auch optisch sehr einfach zu unterscheiden. Denn die polykristalline Struktur sorgt für eine andere Farbgebung, sodass diese Solarmodule in der Regel ins Bläuliche changieren. Oftmals sind sogar die einzelnen Kristallstrukturen zu erkennen, wenn die Module aus naher Distanz betrachtet werden. Viel wichtiger für die meisten Anwender ist allerdings der Unterschied im Wirkungsgrad. Während monokristalline Solarzellen einen Wirkungsgrad von rund 22 Prozent aufweisen können, liegt der Wirkungsgrad der polykristallinen Solarzellen bei häufig nur 15 Prozent. Das bedeutet, dass deutlich weniger Sonnenlicht von einem Solarmodul in Energie und somit in Strom umgewandelt werden kann.

Die Marktanteile der verschiedenen Varianten im Überblick

Betrachten wir vor allem den Marktanteil der sogenannten Dickschichtmodule einmal genauer, denn diese haben einen Marktanteil von über 90 Prozent. Die Dünnschichtmodule hingegen kommen gerade einmal auf rund 5 Prozent Marktanteil. Bei den Dickschichtmodulen wird zwischen den monokristallinen und den polykristallinen Modulen unterschieden. Aktuell ist es so, dass die polykristallinen Module einen Marktanteil von rund 75 Prozent erhalten. Allerdings ist dies immer nur ein kurzer, aktueller Ausschnitt. Denn aufgrund der optimierten Herstellungsprozesse sinken die Kosten für die monokristallinen Module seit einigen Jahren, sodass diese immer mehr Marktanteile erobern. Experten gehen davon aus, dass im Jahr 2020 der Marktanteil bei rund 45 Prozent liegen soll. Somit kann es durchaus sein, dass in Zukunft die monokristallinen Solarmodule sogar die Führung übernehmen.

Die Herstellungsverfahren der Solarzellen

Die polykristallinen Solarzellen werden aus Silizium hergestellt. Dafür wird zunächst einmal das Silizium gereinigt und anschließend geschmolzen. Anschließend gibt es zwei verschiedene Fertigungsverfahren.

Beim Gießverfahren wird das geschmolzene Silizium in Tiegel umgefüllt. Wichtig ist, dass das Silizium im Anschluss von unten nach oben abkühlt. So können die Kristalle im Silizium nach oben wachsen.

Beim sogenannten Bridgeman-Verfahren wird das Silizium direkt im Tiegel erhitzt, in welchem es später auch abkühlen soll. Somit können größere Kantenlängen geschaffen werden.

Nach dem Abkühlen werden die Blöcke aus Silizium erst einmal in Säulen, die sogenannten Ingots zersägt. Diese Ingots werden anschließend in dünne Scheiben zersägt. Dies sind die Wafer, welche die eigentlichen Solarzellen darstellen. Nach dem Sägen werden die Wafer gereinigt und anschließend zu den polykristallinen Solarmodulen weiterverarbeitet. Da jede einzelne Solarzelle allerdings nur wenig Energie erzeugen kann, werden mehrere Zellen miteinander verbunden. So entstehen die Solarmodule.

Die Lebensdauer im Blick behalten

Bei der Lebensdauer unterscheiden sich mono- und polykristalline Solarmodule nicht wirklich. Beide Varianten können eine Lebensdauer von rund 30 Jahren erreichen. Allerdings verlieren die polykristallinen Module weniger an Wirkungsgrad, da diese sich aufgrund der anderen Farbe deutlich weniger aufheizen. Allerdings muss auch der maximale Wirkungsgrad dabei bedacht werden, welcher bei den monokristallinen Solarmodulen deutlich höher liegt. Daher unterscheiden sich beide Varianten hinsichtlich der Lebensdauer nicht signifikant.

Die Vorteile polykristalliner Solarmodule

Aufgrund der einfacheren Herstellung und der günstigeren Materialpreise sind polykristalline Solarmodule kostengünstiger, als die monokristallinen Alternativen. Das Preis-Leistungsverhältnis überzeugt allerdings nur, wenn Sie eine große Fläche belegen möchten, eine Freifläche zum Beispiel.

Die Nachteile polykristalliner Solarzellen

Die geringen Kosten bei der Herstellung erkauft man sich bei den polykristallinen Solarzellen allerdings auch mit einigen Nachteilen. Zum einen ist hier der Wirkungsgrad zu nennen. Denn dieser ist deutlich geringer, als bei den monokristallinen Solarzellen. Das bedeutet, dass Sie für die gleiche Menge an erzeugter Energie deutlich mehr Solarmodule aufwenden müssen. Vor allem bei einer begrenzten Dachfläche können polykristalline Solarmodule aus diesem Grund von Nachteil sein, da nicht ausreichend Strom erzeugt werden kann. Auch bei schwachem Licht, also unter anderem in der Dämmerung und bei schlechtem Wetter, überzeugen die polykristallinen Solarmodule kaum. Hier können die monokristallinen Varianten deutlich mehr Energie erzeugen und somit eine konstantere Energieversorgung bieten.

Welches Modul ist für mich geeignet?

Die Frage nach dem perfekten Solarmodul für den einzelnen Anwender lässt sich nicht pauschal beantworten. Allerdings werden Ihnen, wenn Sie eine Privatperson sind und Ihr eigenes Dach belegen lassen wollen, heutzutage kaum ein Anbieter polykristalline Module anbieten wollen. Denn die zu erwartende leistung und die entsprechende Rendite sind einfach zu gering.

Welche Alternativen gibt es?

Dünnschichtmodule sind besonders dünne Solarzellen, welche auf ein Trägermedium aufgedampft werden. Dank der sehr geringen Dicke der Module sind diese äußerst flexibel. Allerdings haben diese einen enormen Nachteil. Denn der Wirkungsgrad dieser Module ist sehr gering, sodass enorm viel Fläche benötigt würde, um ausreichend Energie zu erzeugen.

CIGS-Module sind ebenfalls eine Art der Dünnschichtmodule, allerdings anders aufgebaut. Sie ähneln dank ihrer röhrenförmigen Absorber den meisten Solarthermie-Kollektoren. Der Vorteil der CIGS-Module liegt vor allem in der hohen Flexibilität, da diese von allen Seiten direkte und indirekte Sonnenstrahlen aufnehmen können. Aktuell liegt der Wirkungsgrad auf dem Niveau der polykristallinen Solarzellen, dieser soll aber in den nächsten Jahren weiter gesteigert werden. Aktuell sind die Module allerdings noch recht teuer und selten im Handel zu finden.

Hybrid-Module verbinden Solarthermie und Photovoltaik miteinander in einer Anlage. Dies klingt zunächst praktisch, ist allerdings mit einigem Aufwand verbunden, da unter anderem die Temperaturregulierung der Module künstlich übernommen werden muss. Aus diesem Grund eignen sich solche Lösungen nur für sehr kleine Dächer und bei begrenztem Strombedarf. Bei ausreichender Dachfläche ist eine getrennte Installation von Solarthermie und Photovoltaik in jedem Fall zu bevorzugen.

Fazit: Monokristalline Solarmodule sind besser, manchmal müssen es aber polykristalline Lösungen sein

Aufgrund der geringeren Herstellungskosten und der sehr guten Verfügbarkeit sind polykristalline Solarmodule noch immer bei großen Freiflächen-Projekten die erste Wahl.

Wir raten Privatpersonen dennoch immer zu den monokristallinen Modulen, sofern diese verwendet werden können, da diese bei geringerer Dachfläche eine optimale Energieausbeute liefern und zudem langlebig und funktional sind. Selbstverständlich lassen sich solche Lösungen auch mit polykristallinen Solarzellen ermöglichen, Sie müssen allerdings damit rechnen, deutlich mehr Dachfläche zu benötigen. Grundsätzlich ist es sinnvoll, sich umfassend über die verschiedenen Möglichkeiten von einem Experten beraten zu lassen. Sehr häufig werden nur aus Preisgründen polykristalline Solarmodule gekauft, obwohl die monokristalline Alternative deutlich effizienter wäre. Schließlich möchten Sie nicht nur die Natur und die Umwelt entlasten, sondern auch mit der Photovoltaik-Anlage im Optimalfall eine Rendite erzielen. Und das gelingt mit den monokristallinen Lösungen in der Regel am besten.

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.

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