Was sind DĂŒnnschicht-Solarmodule?
DĂŒnnschicht-Solarmodule sind die Leichtgewichte der Photovoltaik: Sie setzen statt dicker Siliziumwafer auf nur wenige Mikrometer dĂŒnne, auf ein TrĂ€germaterial aufgebrachte Halbleiterschichten. Das macht sie leichter, teils flexibel und optisch sehr homogen â ideal fĂŒr DĂ€cher mit Statikgrenzen, besondere Bauformen, Carports oder Fassaden. Die Kehrseite: ein niedrigerer Wirkungsgrad und damit mehr FlĂ€che pro kWp als bei kristallinen Modulen. Richtig geplant, können DĂŒnnschichtmodule aber in bestimmten Szenarien die wirtschaftlichste und architektonisch eleganteste Lösung sein.
Grundlagen & Technologien
Unter âDĂŒnnschichtâ fallen mehrere Technologien. Am verbreitetsten sind amorphes Silizium (a-Si), Cadmiumtellurid (CdTe) und Copper-Indium-Gallium-Selenid (CIGS). Gemeinsames Prinzip: Der aktive Halbleiter wird in sehr dĂŒnnen Schichten auf Glas, Metall- oder Polymerfolien aufgebracht. Damit lassen sich geringere Materialmengen und niedrigere Modulgewichte erreichen. Gleichzeitig sind die Module oft gleichmĂ€Ăig dunkel und wirken wie aus einem Guss â ein Pluspunkt bei gestalterisch sensiblen Projekten wie Fassadenintegration (BIPV).
Die Unterschiede liegen im Detail: a-Si ist kostengĂŒnstig, aber besonders flĂ€chendurstig; CdTe hat gute Temperatur- und Schwachlichteigenschaften; CIGS kombiniert ansprechende Optik mit soliden Wirkungsgraden und bietet flexible Varianten auf Folie.
Eigenschaften: Wirkungsgrad, Gewicht & Temperatur
DĂŒnnschichtmodule erreichen typischerweise 10â13 % Wirkungsgrad. FĂŒr 1 kWp sind daher ~8â10 mÂČ FlĂ€che einzuplanen. Das modulare Gewicht liegt je nach Bauart hĂ€ufig deutlich unter kristallinen Glas-Folie-Modulen â insbesondere bei Folien- oder Glas-Glas-Leichtbauvarianten. Bei hohen Temperaturen zeigen viele DĂŒnnschichttechnologien ein entspanntes Leistungsverhalten, was ihnen in Sommermonaten zugutekommt. Zudem gelten sie als robust gegenĂŒber teilweiser Verschattung, wobei die reale Performance stark von der konkreten Verschaltung und Elektronik abhĂ€ngt.
Typische Einsatzszenarien
Leichte DĂ€cher & Statikgrenzen
Auf Carports, Hallen oder alten DachstĂŒhlen zĂ€hlt jedes Kilogramm. DĂŒnnschichtmodule in Leichtbauweise ermöglichen PV dort, wo Standardmodule zu schwer wĂ€ren â teils sogar ohne zusĂ€tzliches Auflastsystem.
Architektur & BIPV
Homogene, reflexionsarme Optik macht DĂŒnnschicht attraktiv fĂŒr Fassaden, Attiken und Sonderformen. Auch gebogene oder gekrĂŒmmte FlĂ€chen sind je nach Produkt machbar.
Vergleichstabellen
| DĂŒnnschicht-Technologie | Typ. Wirkungsgrad | FlĂ€che pro kWp | Gewicht (ca.) | StĂ€rken | Zu beachten |
|---|---|---|---|---|---|
| a-Si (amorphones Silizium) | ~10â12 % | ~9â10 mÂČ | ~6â12 kg/Modul (leicht) | Sehr leicht, gĂŒnstige Folienlösungen | Niedriger Wirkungsgrad, mehr FlĂ€che nötig |
| CdTe | ~11â13 % | ~8â9 mÂČ | ~12â18 kg/Modul | Gutes Temperatur- & Schwachlichtverhalten | Produktspezifische VerfĂŒgbarkeit beachten |
| CIGS | ~11â14 % | ~8â9 mÂČ | ~8â15 kg/Modul (auch flexibel) | Homogene Optik, flexible Varianten | Teilweise höhere Anschaffungskosten |
| Einsatzszenario | Empfehlung | BegrĂŒndung |
|---|---|---|
| Statiklimit/leichtes Dach | DĂŒnnschicht (a-Si/CIGS) | Geringes Gewicht, einfache Montagevarianten |
| Design & Fassade (BIPV) | DĂŒnnschicht (CIGS/CdTe) | Homogene, reflexionsarme FlĂ€chen |
| Breite Tageskurve, Ost/West | DĂŒnnschicht oder Mono | Gute Performance bei diffusem Licht |
| Maximale kWp auf kleiner FlĂ€che | Monokristallin | Höchste Leistungsdichte pro mÂČ |
| GroĂes, wenig sichtbares Dach | Polykristallin | GĂŒnstig pro kWp, FlĂ€che ausreichend |
Praxisbeispiele: FlÀche, Leistung, Ertrag
Beispiel 1: Carport (leichte Unterkonstruktion)
FlĂ€che: 20 mÂČ. Mit CIGS-DĂŒnnschicht (ca. 110 W/mÂČ) sind ~2,2 kWp realisierbar. Jahresertrag: ~2.000â2.400 kWh je nach Standort/Ausrichtung. Vorteil: geringe Dachlast, sehr homogene Optik.
Beispiel 2: Hallendach mit Statikgrenze
FlĂ€che: 300 mÂČ. DĂŒnnschicht a-Si mit ~100 W/mÂČ ergibt ~30 kWp. Trotz gröĂerer FlĂ€che ist die Installation möglich, wo Standardmodule zu schwer wĂ€ren. Bei viel Tageslast im Betrieb (z. B. LĂŒftung, Maschinen) kann das wirtschaftlich sehr attraktiv sein.
Planungstipps & hÀufige Fehler
Tipps fĂŒr die Auslegung
- FlĂ€chencheck: Ausreichend mÂČ einplanen (ca. 8â10 mÂČ pro kWp)
- Statik & Montagesystem: Leichtbau nutzen; Dachhaut-KompatibilitĂ€t prĂŒfen
- Elektrik: Strings auf MPP-Fenster abstimmen; Leitungswege kurz halten
- Verschattung: Teilverschattung beachten; ggf. Optimierer/Mikro-WR
- Optik: Homogene FlÀchen planen (BIPV), Blendwirkung minimal
HĂ€ufige Fehler
- Wirkungsgrad isoliert betrachten â FlĂ€che/Gewicht nicht mitrechnen
- Ungeeignete UntergrĂŒnde (Dachhaut) fĂŒr Verklebung/Leichtbau wĂ€hlen
- Falsche Erwartung an Spitzenleistung: DĂŒnnschicht spielt StĂ€rken bei Hitze/Schwachlicht aus
FAQ
Warum sind DĂŒnnschichtmodule leichter?
Weil die aktive Halbleiterschicht nur wenige Mikrometer stark ist und auf leichten TrÀgern aufgebracht wird.
Sind sie schlechter bei direkter Sonne?
Sie haben geringere Spitzenleistung pro mÂČ, zeigen aber oft ein gutes Verhalten bei Hitze und diffusem Licht.
Eignen sie sich fĂŒr Fassaden?
Ja, BIPV ist ein klassischer Einsatz: homogene Optik, geringe Blendung, flexible Formate.
Wie sieht es mit Garantien aus?
Auch hier bieten seriöse Hersteller lange Produkt- und Leistungsgarantien â Details je Produkt prĂŒfen.
Wann lieber kristalline Module?
Wenn die DachflĂ€che knapp ist und maximale kWp pro mÂČ benötigt werden, sind mono-kristalline Module besser.
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