Solarpanel: Herzstück der Photovoltaik-Anlage

Das Solarpanel, auch Solarmodul genannt, ist das Herzstück der Photovoltaikanlage. In Reihe geschaltet, oder einzeln betrieben, wandelt das Panel Solarenergie in Form von Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Verbaut bilden die zusammengeschlossenen Solarpanels meist größere Flächen, die dann auf Dächern oder freien Arealen angebracht werden können.

Aufbau des Solarpanels

Das Solarpanel besteht in der Regel aus mehreren Schichten. Diese dienen nicht nur zur Gewinnung und Umwandlung der Energie, sondern auch dem Schutz und der Stabilität des Solarmoduls. Die innerste Schicht bilden die Solarzellen. Sie wandeln das Sonnenlicht in nutzbare elektrische Energie um. Im Modul sind mehrere Zellen miteinander verbunden. Ummantelt wird die Zellschicht von der EVA-Schicht. Ethylenvinylacetat oder Gießharz wird bei rund 150 Grad Celsius mit den Solarzellen verschweißt. Der Kunststoff oder Harz schützt vor Feuchtigkeit sowie Korrosion. Auf der Unterseite schließt sich die Tedlar Verbundfolie aus Polyvinylfluorid an. Diese Schicht wiederum garantiert eine längere Haltbarkeit und ist sehr lichtdurchlässig. Sie hilft außerdem, die Wärme im Inneren des PV-Moduls zu halten, statt Licht und Wärme nach unten durchzulassen.

Eine Glasschicht schützt die Solarzellen vor Wettereinwirkungen

Über der EVA-Schicht befindet sich eine Glasschicht. Meist wird dafür ein Glas verwendet, das leichte Stöße und Wettereinwirkungen verkraftet, aber mit vier Millimeter Dicke noch dünn genug ist, um das Licht nicht zu bündeln. Um die reibungslose Funktion der Photovoltaik zu gewährleisten, werden die verschiedenen Schichten der Solarpanels durch eine Dichtung in ihrem Rahmen gehalten. Dieser besteht, je nach Hersteller, meist aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall.

Abbildung Solarmodul auf dem Dach
© panthermedia.net / usarwasch

Funktionsweise und Verwendung von Solarpanels

Das Solarpanel wird an einem Ort angebracht, an welchem es möglichst viele Stunden am Tag der Sonne ausgesetzt ist. Große Photovoltaikanlagen enthalten in der Regel fünfzig oder mehr Solarmodule. Die wiederum werden aus vielen einzelnen Solarzellen zusammengesetzt. Parallel dazu liegt bei jeder Solarzelle eine Bypass-Diode an, die überbrückend wirkt, falls eine Zelle ausfällt. Um die Energie aus dem PV-Modul im eigenen Haus verwendbar zu machen, ist ein sogenannter Photovoltaik-Wechselrichter erforderlich. Lediglich bei kleinen Taschen-Modulen zum Laden von Mobilgeräten lässt sich ein Kabel an das Solarpanel direkt anschließen.

Strom selbst verwenden oder ins Stromnetz einspeisen

Fällt Sonnenlicht auf das Solarmodul, entsteht Gleichstrom, den der Wechselrichter in Wechselstrom umwandelt. Letzterer lässt sich anschließend in das Stromnetz einspeisen. Der Strom kann aber auch in den eigenen Haushalt geleitet und verwendet werden. Verbraucher müssen weniger Energie aus dem öffentlichen Netz beziehen und sparen somit hohe Kosten. Um die sogenannte Eigenverbrauchsrate (Anteil des Solarstroms, der der eigenen Anlage zugutekommt) zu steigern, können Hausbesitzer auch einen Solarstromspeicher einbauen. Die Geräte nehmen überschüssige Energie am Tage auf und geben diese abends sowie nachts an das Hausnetz ab. 

Verschiedene Formen des Solarpanels

Die Technik im Solarpanel wird ständig weiterentwickelt und für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten optimiert. So existieren verschiedene Bauweisen aus robusten und weniger robusten Materialien. Besonders leistungsfähige und vergleichsweise preisintensive Solarpanels mit monokristallinen Zellen kommen immer dann infrage, wenn die Anlagen auf kleinen und eher ungeeigneten Flächen viel Strom ernten sollen. Solarmodule mit polykristallinen Zellen sind günstiger.  Darüber hinaus gibt es auch Dünnschichtzellen und sogenannte Solarfolien, die sich durch ihre schlanke Bauart und ihre flexible Montage auszeichnen. Der Wirkungsgrad ist hier vergleichsweise gering. 

Heizung.de Autor Philipp Hermann
Fazit von Philipp Hermann
Das Solarpanel ist der wichtigste Bestandteil der Solar- bzw. Photovoltaikanlage. Ein solches Solarmodul gewinnt elektrischen Gleichstrom aus kostenfreier Solarenergie. Der Strom lässt sich anschließen in Wechselstrom umwandeln und in das öffentliche Netz einspeisen. Während dieses Vorgehen früher Standard war, ist es heute wirtschaftlich sinnvoller, viel Strom im eigenen Haus zu verbrauchen. Damit das funktioniert, kommen auch Solarstromspeicher zum Einsatz. 
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