Bifaciale Solarmodule: Höhere Erträge durch innovative Technologie

Bifaciale Solarmodule revolutionieren die Photovoltaik: Sie nutzen das Sonnenlicht nicht nur auf der Vorderseite, sondern auch auf der Rückseite zur Stromerzeugung. Diese Technologie bietet das Potenzial, den Energieertrag von Solaranlagen deutlich zu steigern und die Stromgestehungskosten zu senken – vorausgesetzt, die Module werden optimal installiert und geplant.

Was sind bifaciale Solarmodule?

Bifaciale Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die auf beiden Seiten aktiv sind. Sie nutzen sowohl direktes als auch reflektiertes oder diffuses Licht zur Stromerzeugung. Besonders effizient sind sie an Standorten mit reflektierenden Oberflächen wie Schnee, Sand oder hellen Gebäudeflächen. Die Module werden häufig als Glas-Glas-Module gefertigt, was ihre Langlebigkeit und Robustheit erhöht.

Ertragssteigerung durch bifaciale Modultechnologie

Die Idee bifacialer Solarmodule ist nicht neu: Bereits 1982 wurde von Mehrerträgen von über 50 % berichtet, die durch den Einsatz komplexer Reflektoren hinter den Modulen erzielt wurden. Trotz dieses Potenzials blieb die Technologie lange ein Nischenprodukt, da viele Ansätze auf teuren n-type Siliziumsubstraten oder komplexen Zellprozessen wie der Heterojunction-Zelle basierten. Zudem war die Herstellung einer transparenten Rückseitenabdeckung technisch anspruchsvoll.

Ein Durchbruch gelang mit der Entwicklung einer bifacialen Solarzelle auf Basis des PERC-Verfahrens (Passivated Emitter and Rear Cell), die 2015 von SolarWorld erfolgreich in die Serienproduktion gebracht wurde. Diese Technologie kombiniert kosteneffiziente Fertigung mit bewährter Glas-Glas-Einkapselung. Dadurch wurde die Markteinführung und breite Anwendung bifacialer Solarmodule möglich.

Das PDF erläutert die Technologiebausteine, die für die Produktion bifacialer Solarmodule notwendig sind, und erklärt das Wirkprinzip dieser Module. Ertragssimulationen zeigen, wie der Mehrertrag berechnet werden kann, und werden mit ersten Felddaten validiert. Ein besonderer Fokus liegt auf der Integration der Technologie in moderne Planungswerkzeuge, die die Berechnung des bifacialen Mehrertrags für verschiedene Montagevarianten ermöglichen und so die korrekte Auslegung von PV-Systemen sicherstellen.

Vorteile und Anwendungsbereiche

• Höhere Erträge: Bifaciale Module können – je nach Standort und Installation – bis zu 30 % mehr Strom erzeugen als herkömmliche Module.
• Effizientere Flächennutzung: Durch die Nutzung beider Modulseiten wird die Energieausbeute pro Fläche erhöht.
• Bessere Leistung bei diffusem Licht: Auch bei bewölktem Himmel oder in schattigen Umgebungen erzeugen bifaciale Module mehr Strom.
• Längere Lebensdauer: Die robuste Glas-Glas-Konstruktion schützt die Solarzellen und verlängert die Lebensdauer der Module.
• Vielfältige Einsatzmöglichkeiten: Besonders geeignet sind bifaciale Module für Freiflächenanlagen, Flachdächer, Carports, PV-Zäune, Lärmschutzwände und Agrar-PV-Anlagen.

Herausforderungen und Nachteile

• Höhere Kosten: Bifaciale Module sind in der Anschaffung teurer als herkömmliche Module.
• Komplexere Installation: Die optimale Montage erfordert ausreichend Abstand zum Untergrund und eine geeignete Umgebung mit hoher Lichtreflexion.
• Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzung und Schatten: Die Rückseite muss frei von Verschattungen und Verschmutzungen bleiben, um das volle Potenzial auszuschöpfen.

Fazit: Die Zukunft der Photovoltaik mit bifacialen Solarmodulen

Bifaciale Solarmodule bieten ein enormes Potenzial zur Steigerung des Solarertrags und zur Senkung der Stromgestehungskosten. Moderne Planungswerkzeuge ermöglichen die exakte Berechnung des Mehrertrags und unterstützen die korrekte Auslegung von PV-Systemen. Besonders an Standorten mit hoher Lichtreflexion und ausreichend Platz entfalten bifaciale Module ihre volle Leistungsfähigkeit und tragen so zur nachhaltigen Energiewende bei.

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