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Photovoltaik-Panele: Alles zu Größe und Leistung

Über diesen Artikel

Lesezeit

4 Minuten

Veröffentlichung

16.09.2022

Letztes Update

16.09.2022

Die Produktionsverfahren für Photovoltaik-Panelen wurden in den letzten Jahren zunehmen standardisiert: Die verbreitetsten Abmessungen und ihre Leistung findest du hier.

Inhalt des Blogartikels

Was ist ein Photovoltaik-Panel?

Die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom zur Versorgung industrieller Anlagen und Wohngebäude erfolgt in Solarzellen. Eine einzelne Solarzelle, wie sie in Photovoltaikanlagen verwendet wird, liefert eine Spannung von etwa 0,5 V und eine elektrische Leistung zwischen 3,8 und 4,3 Watt. Für eine Anlage zur Versorgung eines Gebäudes müssten also sehr viele Zellen zusammengeschaltet werden.

Dies geschieht in Form von Photovoltaik-Panelen (auch Photovoltaik- oder Solarmodule genannt), in denen mehrere Solarzellen elektrisch miteinander verbunden und in einem stabilen Rahmen mit schützenden Glasplatten auf Vorder- und Rückseite zusammengefasst sind. Diese Solarmodule lassen sich relativ einfach auf dem Dach montieren, indem die Monteure die Module untereinander verbinden. Aus der Anzahl der Module ergibt sich letztendlich die Leistung der gesamten Photovoltaikanlage.

 

Solarmodul-Größe: Das solltest du wissen

Solarzellen für Module werden häufig in den Abmessungen 156 x 156 mm gefertigt. Daraus ergibt sich die Bezeichnung “6-Zoll-Zelle”. Die Festlegung auf 6-Zoll-Zellen erfolgte bereits zum Beginn der Massenproduktion der Photovoltaik-Module. Ein übliches Photovoltaik-Modul enthält 10 Reihen á 6 Zellen und besteht demnach aus 60 Zellen. Daraus ergeben sich die Abmessungen des Moduls insgesamt. Sie betragen etwa 1700 x 1000 mm.

Bislang existiert kein Standard im Sinne einer staatlichen Norm für die Größe von Solarzellen und Modulen. Die aktuell gängigen Größen haben ergeben sich aus dem Herstellungsprozess:  So können Hersteller für die Fertigung auf Standardmaschinen setzen und müssen keine Sonderlösungen selbst entwickeln. Außerdem lassen sich größere Module kostengünstiger fertigen.

Am Markt findest du aber auch Module mit einer anderen Anzahl an verbauten Solarzellen. Zum Beispiel gibt es Module mit 36, 48, 54 oder 72 Zellen. Hinzu kommen Module aus sogenannten 5-Zoll-Zellen (125 x 125 mm). Zudem verwenden Hersteller seit einiger Zeit auch sogenannte Halbzellen: Dazu werden 6-Zoll-Zellen in der Mitte geteilt, sodass sie 156 x 78 mm messen.

Gut zu wissen: Die bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) sieht vor, dass in Deutschland nur Solarmodule bis maximal 2 Quadratmetern auf Dächern bis 75° Neigung verbaut werden dürfen. Beachtest du diese Beschränkung nicht, ist es möglich, dass deine Gebäudeversicherung einen Schaden an der PV-Anlage nicht übernimmt.

Abmessungen der Photovoltaik-Module

Bei Verwendung der erwähnten 6-Zoll-Zellen ergeben sich, abhängig von der Zellanzahl, folgende Modulabmessungen:

  • 36 4 x 9 1500 x 690 mm
  • 48 6 x 8 1320 x 1000 mm
  • 54 6 x 9 1480 x 1000 mm
  • 60 6 x 10 1650 x 1000 mm
  • 72 6 x 12 2000 x 1000 mm

In diese Abmessungen fließen auch die Abstände zwischen den Solarzellen sowie die Dicke des Aluminiumrahmens des Moduls mit ein.

Der Markt der Photovoltaik-Module wird von chinesischen Herstellern beherrscht. Zwischen ihnen gibt es inzwischen Absprachen, die sicherstellen sollen, dass die Module auf den üblichen Montagegestellen sicher montiert werden können. Für die Solarmodule haben sich damit folgende Abmessungen etabliert:

  • 60 Zellen Modulgröße 1650 x 992 mm
  • 72 Zellen Modulgröße 1960 x 992 mm

Die Hersteller bieten durchaus noch größere Module an. Diese überschreiten aber die maximale Fläche von 2 Quadratmetern, die in Deutschland für die Dachmontage zulässig ist. Sie sind für Privatanwender uninteressant und deswegen an dieser Stelle nicht relevant.

 

Sondergrößen bei PV-Modulen

Die häufig auf Dächern verbauten Solarmodule beinhalten 60 Zellen und besitzen Abmessungen von ca. 1650 x 1000 mm. Um die Dachfläche besser ausnutzen zu können, hat sich mittlerweile eine Zwischengröße mit etwa 1350 - 1470 x 1000 mm etabliert. Hinzu kommen Anbieter, die Sondergrößen nach Kundenangaben anbieten können. Dabei sind sogar Sonderformen wie abgeschrägte Kanten sowie Dummy- und Lückenschlussmodule möglich. So bist du in der Lage, die Dachfläche optimal zu nutzen. Bei Verwendung nur einer Standard-Modulgröße ist das in vielen Fällen nicht möglich.

 

Wirkt sich die Größe der PV-Module auf die Leistung aus?

Da sich die Leistungen der Zellen in einem Solarmodul addieren, bedeuten mehr Zellen eine größere Leistung des Moduls. Das gilt allerdings nur, wenn du Module der gleichen Art vergleichst. Dazu müssen wir doch kurz den Aufbau einer Solarzelle streifen.

Eine Solarzelle besteht im Wesentlichen aus einem Halbleitermaterial. In der großen Mehrzahl handelt es sich dabei um Silizium. Dieses Material wird in kristalliner Form verwendet. Wir unterscheiden zwischen monokristallin (nur 1 gezüchteter Kristall) und polykristallin (mehrere Kristalle aus einem anders ablaufenden Fertigungsprozess).

Als dritte Bauform haben sich Dünnschicht-Zellen durchgesetzt. Bei ihnen wird das Halbleitermaterial auf einen dünnen Träger aufgedampft. Die drei Bauformen besitzen unterschiedliche Wirkungsgrade. Mit Wirkungsgrad ist gemeint, wie viel des einfallenden Lichts die Zelle in Strom umwandeln kann.

Den besten Wirkungsgrad haben monokristalline Zellen. Polykristalline und Dünnschichtzellen ordnen sich in dieser Reihenfolge dahinter ein. Durch diese Tatsache ist es möglich, dass ein kleineres Modul durch den höheren Wirkungsgrad ihrer Zellen mehr Strom erzeugen kann als ein größeres Modul mit geringerem Wirkungsgrad.

 

Modulgrößen und ihre Leistung

Letztendlich interessiert, wie viel Modulfläche du benötigst, um eine bestimmte Leistung zu erreichen. Für die drei genannten Bauformen von Solarzellen gelten folgende Richtwerte, welche in Kilowatt Peak (kWp) angegeben werden:

Material

Flächenbedarf für 1 kWp

Monokristalline Module

6 bis 9 m2

Polykristalline Module

7 bis 10 m2

Dünnschichtige Module

10 bis 12 m2

Diese Werte können allerdings abweichen: Genau kannst du das ermitteln, indem du dir die Module eines einzelnen Herstellers konkret anschaust.

Zur sehr groben Orientierung findest du im Internet Leistungsangaben unterschiedlich großer Module (nach Anzahl der Zellen), bei denen nicht nach dem verwendeten Halbleitermaterial unterschieden wird:

Anzahl Zellen

Typische Leistung

36

200 kWp

48

260 kWp

54

290 kWp

60

330 kWp

72

410 kWp

120 (Halbzellen)

 350 kWp

Fazit: So entscheidest du dich für die richtige Größe

Auf dem Markt findest du viele verschiedene Größen von Solarmodulen. Für die Montage auf Dächern sind Module in der Abmessung von ca. 1700 x 1000 mm sehr oft im Gebrauch. Ein größeres Modul bedeutet aber nicht immer mehr Leistung: Das hängt letztendlich vom verwendeten Material ab. Wenn du dich für die Installation einer Photovoltaik-Anlage entscheidest, ist es sicher dein Ziel, den maximal möglichen PV-Ertrag auf der zur Verfügung stehenden Fläche zu produzieren. Die richtige Größe der Module ist dabei nur ein Aspekt: Daneben spielt auch die Ausrichtung des Daches und die Verschattung eine Rolle.

Die für deine Verhältnisse optimale Anlage zu planen, ist ein komplexer Prozess. Du solltest dir unbedingt die Hilfe eines erfahrenen Solarteurs sichern. Er überblickt am besten alle Einflussfaktoren und wird dir auf der Grundlage der örtlichen Verhältnisse eine optimale Anlage planen, die auch deinem Geldbeutel gerecht wird.

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