PERC-Solarzellen sind aktuell auf dem Vormarsch. Große Hersteller wie Meyer Burger und Solarwatt setzen auf diese Technologie. Was PERC auszeichnet und warum sie aktuell teurer sind als herkömmliche Solarmodule erfahren Sie in diesem Ratgeber.
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Was ist PERC und PERC-Solarzellen?
PERC steht für Passivated Emitter and Rear Cell. Auf Deutsch bedeutet das eine Zelle mit "passivierter Emissionselektrode und Rückseite". Bei normalen Solarzellen dringt ein Teil der Sonnenstrahlen ungenutzt durch die Zelle. Die PERC-Technologie reflektiert diese dank der Schicht auf der Rückseite zurück. PERC-Solarzellen haben deshalb eine höhere Effizienz.
Wie funktionieren PERC-Module?
PERC-Solarmodule bestehen ähnlich wie normale Solarzellen aus dem Halbleitermaterial Silizium. Trifft Sonnenlicht auf dieses, regt das die enthaltenen Elektronen an, den Strom zu erzeugen. Allerdings durchdringt stets ein Teil der Sonnenstrahlen die Solarzellen, ohne Strom zu erzeugen. PERC-Modulen können dieses Licht reflektieren.
Besonders die roten Lichtstrahlen durchdringen die Solarzelle ungenutzt. Der rote Anteil des Lichts hat eine lange Wellenlänge. Je länger die Wellenlänge, desto weiter hinten werden die Elektronen in der Siliziumschicht freigesetzt. Die roten Lichtstrahlen verfehlen deshalb das Silizium häufig und verlassen die Solarzelle ungenutzt auf der Rückseite.
Die spezielle PERC-Schicht verhindert es. Die Rückseite der Solarzelle wird mit einer Reflexionsschicht ausgestattet. Auf diese Weise werden die verfehlten Lichtstrahlen auf das Silizium zurückgeworfen. Es besteht also "eine zweite Chance", die Sonnenstrahlen zur Stromgewinnung zu nutzen. Der Wirkungsgrad der PERC-Module ist deshalb höher als der vergleichbaren Standard-Module.
Die PERC-Technologie finden auch Anwendung in bifazialen Modulen. Diese können das Licht von beiden Seiten des Solarmoduls absorbieren und so die Energieerzeugung weiter zu erhöhen.
Was ist der Unterschied von PERC zu herkömmlichen Solarzellen?
Der Unterschied zwischen PERC und herkömmlichen Solarzellen befindet sich auf der Rückseite der Solarzellen. Bei normalen Solarzellen ist die Siliziumschicht direkt mit dem rückseitigen Aluminium verbunden. Das Silizium steht also im direkten, vollen Kontakt zum Aluminium. Bei einer PERC-Zelle liegt zwischen dem Aluminium und dem Silizium eine zusätzliche Schicht, und zwar die passive Reflexionsschicht. Diese reflektiert das Sonnenlicht zurück in die Siliziumschicht. Diese Schicht hat kleine Perforierungen, in denen das Silizium mit dem Aluminium in Kontakt steht.
Vorteile von PERC-Solarzellen
Der Vorteil von PERC-Solarzellen besteht darin, dass sie gegenüber herkömmlichen Solarzellen einen höheren Wirkungsgrad haben. Das liegt daran, dass sie auch den Anteil des roten langwelligen Lichts nutzen, den herkömmliche Solarzellen nicht verwenden können. Im Schnitt wird der Wirkungsgrad auf diese Weise um rund 1% erhöht.
Besonders wenn die Sonne niedrig steht, also morgens, abends und im Winter, ist der Anteil der roten Strahlen im Sonnenlicht höher. Die kurzwelligen blauen Strahlen werden eher in der Atmosphäre gestreut, bevor sie auf das PV-Modul treffen. Dies macht die PERC-Zellen effizienter bei Schwachlichtverhalten.
Nachteile von PERC-Solarmodulen
Die Tatsache, dass mehr der langwelligen Sonnenstrahlen auch tatsächlich auf die Solarzelle treffen, erhöht auch den Degradationsgrad der PERC-Zelle. Langwelliges Licht ist einer der Hauptfaktoren, der zur Degradation von Solarzellen beiträgt. Die Degradation von PERC-Zellen ist deshalb, im Vergleich zu stand Modulen, leicht erhöht.
Degradation ist der Leistungsverlust oder auch die Minderung des Wirkungsgrades mit fortschreitendem Alter der Zelle. Diese Art des Leistungsverlustes wird auch als altersbedingte Degradation bezeichnet.
Als ein weiterer Nachteil von Solarmodulen mit der PERC-Technologie sind die höheren Kosten. Die Herstellung von PERC-Modulen ist komplizierter als der normalen kristallinen PV-Module. Zudem ist die Leistung höher, weshalb ein höherer Preis verlangt wird. Viele Hersteller forschen noch im Bereich der PERC-Solarzellen. Wird die Technologie in Zukunft beliebter, werden auch die Preise sinken.
Anbieter von PERC-Modulen
Viele der größten Hersteller von Photovoltaik-Modulen bieten auch PERC-Module an. Einige sind sogar auf diese spezialisiert. Zu den bekanntesten Anbietern von PERC-Solarmodulen gehören:
- Meyer Burger
- AEG Solar
- Ja Solar
- Jinko Solar
- LONGi Solar
- Risen Energy
- Sharp
- Solarwatt
- Trina Solar
- Viessmann
- WINAICO
Was kosten PERC-Module?
Durch die komplexere Herstellungsweise sind PERC-Module aktuell noch deutlich teurer als normale kristalline PV-Module. Die Preise pro Wattpeak für PERC-Module liegen bei 0,38€ bis 0,43€. Diese Kosten sind mit denen von All-Black-Photovoltaikmodulen vergleichbar. Die Kosten für herkömmliche Photovoltaikmodule liegen im Vergleich dazu bei 0,29€ bis 0,33€ pro Wp.
Fazit
Die PERC-Technologie ist nicht neu, liegt aber definitiv im aktuellen Trend. Viele Hersteller bieten die Module bereits an und erweitern sogar ihre Produktionskapazitäten. Dadurch, dass PERC-Zellen einen höheren Wirkungsgrad haben, eignen sie sich besonders gut auf kleinen Dachflächen. Wer jedoch eine größere Dachfläche zur Verfügung hat, kann auf die günstigeren, herkömmlichen PV-Module zurückgreifen.
Liegt der Fokus Ihrer PV-Anlage auf dem Eigenverbrauch des Solarstroms, insbesondere am Morgen und Abend, sind PERC-Module ebenfalls attraktiv. Mit ihrer höheren Leistung bei Schwachlicht und tief stehender Sonne sind die PERC-Solarmodule auf jeden Fall eine Überlegung wert. Lassen Sie sich von einer Fachfirma beraten, bevor Sie sich für eine Modulvariante entscheiden.
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