Bifaziale Module nutzen sowohl die Vorder- als auch die Rückseite für die Stromerzeugung. Dennoch eignen sie sich nur bedingt für PV-Anlagen auf Schrägdächern. In diesem Leitfaden erfahren Sie, warum es so ist, und lesen außerdem über Funktion, Vor- und Nachteile sowie Kosten von bifacial Solarmodulen.
Das Wichtigste zuerst
Was sind bifaziale Module?
Bifaziale Module sind Solarzellen, die Licht von beiden Seiten absorbieren und in Strom umwandeln.
Was kosten bifaziale Module?
Bifaziale Module kosten 125 und 160 € pro PV-Modul. Der Preis ist 15% höher im Vergleich zu normalen Solarpanels.
Was sind die Nachteile?
Bifaziale Module sind teurer als herkömmliche Solarzellen. Der Mehrertrag ist zudem stark vom Untergrund abhängig.
Sinnvoll auf dem Dach?
Bifaziale Module sind auf Schrägdächern keine sinnvolle Lösung, da das Licht nicht reflektiert wird. Sie eignen sich bestens für Flachdächer.
Was sind bifaziale Solarmodule?
Bifaziale Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die sowohl auf der Vorderseite als auch Rückseite Solarstrom erzeugen. Dadurch können sie Energie aus direkter Sonneneinstrahlung und gleichzeitig aus reflektiertem Licht einfangen. Diese Eigenschaft verleiht bifazialen Solarmodulen einen höheren Wirkungsgrad und bessere Erträge.
Wie sind bifacial Module aufgebaut?
Bifacial PV-Module sind auf beiden Seiten mit gehärtetem Glas ausgestattet. Dazwischen befinden sich zwei Schichten von Solarzellen, eine auf der Vorder- und eine auf der Rückseite. Die obere Schicht besteht meist aus monokristallinen Solarzellen und die untere Schicht aus polykristallinen Solarzellen, die günstiger sind. Um die Transparenz zwischen den Solarzellen zu gewährleisten, wurde die traditionelle Rückseitenfolie entfernt.
Wie funktionieren beidseitige PV-Module?
Bifaziale Module haben zwei Funktionen:
- Sie fangen mit den Solarzellen auf der Vorderseite die direkte Sonneneinstrahlung ein;
- Sie nutzen mit den Solarzellen auf der Rückseite auch das vom Boden, dem Dach oder der Umgebung reflektierte Sonnenlicht.
Zudem dringt ungenutzte Sonnenstrahlung durch die Transparenz des Moduls und reflektiert. Die reflektierte Strahlung wird von der Rückseite des Moduls absorbiert, was im Vergleich zu monofazialen Solarmodulen zu einem höheren Ertrag führt.
Was sind die Vor- und Nachteile von bifacial Modulen?
Bifaciale Module erzielen einen um bis zu 30 % höheren Ertrag. Allerdings sind sie deutlich teurer als monofaziale Zellen. Zudem ist der Mehrertrag stark vom Standort abhängig.
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Was sind die Nachteile von bifazialen Modulen?
Bifaziale PV-Module haben jedoch auch mehrere Nachteile.
1. Höhere Kosten
Bifaziale Solarmodule sind im Vergleich zu konventionellen monofazialen Modulen tendenziell um etwa 15% teurer, da der Herstellungsprozess aufwendiger ist.
2. Höhere Installationsanforderungen
Bifacial-Module benötigen spezielle Montagesysteme und einen ausreichenden Abstand zum Boden oder einer reflektierenden Oberfläche, um ihre Fähigkeiten voll auszuschöpfen. Das erhöht die Installationskosten. Zudem ist dadurch die Montage komplexer.
3. Kompliziertes Schattenmanagement
Bei bifazialen Solarpanel kommt es aufgrund von Abschattungen zu Leistungseinbußen. Berücksichtigen Sie bei der Planung einen ausreichenden Abstand zu den Solarmodulen. Unter Umständen sind Rückbauarbeiten zur Einhaltung der Abstände notwendig.
4. Hohe Standortabhängigkeit
Der tatsächliche Ertragsvorteil von bifazialen Modulen wird von den Standortbedingungen wie Bodenreflexion, Neigung und Ausrichtung beeinflusst. An Standorten mit ungünstigen Bedingungen ist der Mehrertrag eingeschränkt.
5. Wartungsintensiver
Bifaziale Module sind wartungsintensiver, da für eine optimale Leistung beide Seiten des Solarmoduls sauber bleiben müssen.
6. Schlechtere Leistungsbewertung
Es gibt wenige Tests zu bifazialen Modulen, da es keine standardisierten Testbedingungen gibt. Diese Bedingungen sollten den Ertrag sowohl der Vorder- als auch der Rückseite genau wiedergeben.
Dafür haben bifacial Module viele Vorteile, vorrangig den höheren Ertrag, den Sie bei fachgerechter Planung erzielen.
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Was sind die Vorteile von bifacial PV-Modulen?
Schauen wir uns die Vorteile von bifazialen PV-Modulen an.
1. Höherer Stromertrag
Das auf der Rückseite reflektierte Sonnenlicht erhöht den Stromertrag um 30 %. Das bedeutet, dass bifaziale PV-Anlagen mehr Energie auf kleinem Raum erzeugen und wirtschaftlich rentabler sind.
2. Bessere bei Schwachlicht und hohen Temperaturen
Bifacial Module haben Vorteile bei ungünstigen Bedingungen. Sie erzeugen Solarstrom mit geringer Lichtintensität oder Streulicht. Ihr Temperaturkoeffizient ist kleiner als bei herkömmlichen Solarmodulen, was zu einem geringeren Leistungsverlust bei Temperaturanstieg führt.
3. Robustheit und Langlebigkeit
Beidseitige Solarmodule haben eine längere Lebensdauer, da sie auf beiden Seiten durch haltbares Sicherheitsglas geschützt sind. Allerdings trifft das auf alle Glas-Glas-Module, darunter auch monofaziale Module, zu.
Wie viel Ertrag liefern bifaziale Module?
Bifaziale Module erzeugen im Vergleich zu monofazialen Modulen einen um bis zu 30% höheren Ertrag. Sie schneiden zudem bei schlechten Lichtverhältnissen besser ab als monofaziale Module ab, da sie die diffuse Sonnenstrahlung und die Reflexionen effizienter nutzen. Zudem haben bifaziale Photovoltaikmodule aufgrund ihrer stabilen Konstruktion eine längere Lebensdauer.
Dabei beeinflussen viele Faktoren die Effizienz und somit den Ertrag von bifazialen Modulen. Die Dachausrichtung, Dachneigung und Verschattung sind sowohl für monofaciale als auch für bifacial Solarmodule von Bedeutung. Bei bifazialen Modulen wird zudem die Rückseite des Moduls je nach Albedo (Rückstrahlvermögen) der darunterliegenden Fläche durch Abschattung oder Verstärkung unterschiedlich bestrahlt.
- Oberflächen mit hoher Albedo, wie weiß gestrichener Beton, reflektieren 60 bis 80% des Lichts;
- Asphalt hingegen reflektiert nur bis 15%;
- Frischer Schnee hat einen Reflexionsgrad von 75 bis 90%.
Was kosten bifaziale Solarmodule?
Die Kosten für bifaziale Solarmodule liegen zwischen 125 und 160 € pro PV-Modul. Das entspricht einem Preis von etwa 0,35 € pro Watt-Peak. Somit sind beidseitige Solarmodule circa 15% teurer als herkömmliche monofaziale Solarmodule. Die Mehrkosten entstehen durch die doppelseitige Zellstruktur und spezielle Verglasung.
Bifaziale Photovoltaikmodule erzielen deutlich mehr Ertrag, was den höheren Preis bei der Anschaffung rechtfertigt.
Eignen sich bifaziale Solarmodule für Schrägdächer?
Bifaziale Solarmodule sind auf den Schrägdächern wenig sinnvoll, da die Rückseite weniger Licht bekommt. Dafür ist der Abstand zwischen den Solarmodulen und der Dachfläche zu gering.
Wann und wo sind bifaziale Module sinnvoll?
Bifaziale PV-Module sind besonders dann sinnvoll, wenn ausreichend Platz zur Rückseite der Module gegeben ist. Das trifft auf Photovoltaik auf Flachdächer, Freiflächenanlagen oder Solarcarports zu.
Die Leistung von Solarpanels mit dem bifazialen Aufbau ist vom Untergrund abhängig.
Welcher Untergrund eignet sich am besten für bifaciale Module?
Die besten Untergründe für bifaciale Module sind reflektierende Flächen wie glatte und weiße Wände. So reflektieren Oberflächen wie Sand und Schnee mehr Sonnenlicht als dunklere Oberflächen wie Asphalt. Der entstehende Reflexionsfaktor wird anhand des Albedowerts angegeben. Für bifaciale Module eignen sich Untergründe mit hohem Albedo (Rückstrahlvermögen).
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Welche Hersteller produzieren bifaziale Solarmodule?
In der Vergangenheit gab es nur wenige Hersteller von bifazialen Modulen. Heute produzieren bekannte Hersteller wie Meyer Burger, SunPower, Jinko Solar, Solarwatt, REC und Trina Solar bifaziale Solarmodule.
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Ob und welche beidseitigen Solarmodule sich am besten für Ihr Einfamilienhaus eignen, finden Sie am besten bei einer fachkundigen Beratung heraus. Damit stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Solarmodule auswählen und den bestmöglichen Ertrag erzielen.
In welchen Ausführungen gibt es bifaziale Solarmodule?
Bifaziale Solarmodule sind sowohl als Glas-Folien als auch Glas-Glas-Module erhältlich. Der Unterschied zwischen beiden Typen besteht in der Ausführung der Rückseite. Glas-Folie-Module haben eine durchsichtige Folie auf der Rückseite, Glas-Glas-Module werden mit Glas versehen. Die Lebensdauer von Glas-Glas-Modulen ist höher.
Meist bestehen bifaziale Solarmodule aus monokristallinen Solarzellen. Allerdings sind die sie auch als polykristalline und Dünnschicht-Solarzellen erhältlich. Bei bifacial Modulen lohnt es sich besonders hocheffiziente Technologien wie PERC- oder Heterojunction-Solarzellen zu nutzen. Bifaziale PERC-Zellen erreichen einen Bifazialfaktor von circa 70 %, während bifaziale Heterojunction-Solarzellen bis zu 95 % erreichen.
Bifaziale Module oder Monokristallin?
Wir werden oft gefragt, ob bifaziale oder monokristalline Module besser sind. Während "bifazial" die beidseitige Lichtaufnahme beschreibt, bezieht sich "monokristallin" auf das Zellmaterial. Bifaziale Solarmodule können aus monokristallinen Zellen bestehen und monokrstalline Solarmodule können bifacial sein. Ein direkter Vergleich ist daher nicht möglich.
Lohnen sich bifaziale Module?
Bifaziale Module lohnen sich besonders bei Installationen, wo Licht auf Vorder- und Rückseite fällt, wie auf Photovoltaik-Freiflächen, Flachdächern oder Carports. Der Untergrund und Neigungswinkel beeinflussen den Mehrertrag.
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