Wirkungsgrad
Verhältnis von nutzbarer elektrischer Energie zur eingestrahlten Sonnenenergie – gibt die Effizienz einer Solarzelle oder Anlage an.
Auch bekannt als: Effizienz, Modulwirkungsgrad
Was ist der Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad beschreibt, wie effizient eine Solarzelle oder ein Solarmodul die eingestrahlte Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Er wird in Prozent angegeben und ist eine der wichtigsten Kennzahlen für den Vergleich von PV-Produkten.
Wirkungsgrade verschiedener Technologien
| Technologie | Zellwirkungsgrad | Modulwirkungsgrad |
|---|---|---|
| Monokristallin (PERC) | 22–24 % | 20–22 % |
| TOPCon | 24–26 % | 22–24 % |
| HJT | 24–26 % | 22–24 % |
| Polykristallin | 18–20 % | 16–18 % |
| Dünnschicht (CdTe) | 18–21 % | 15–19 % |
| Perowskit (Labor) | bis 26 % | in Entwicklung |
| Tandem (Labor) | bis 33 % | in Entwicklung |
Einflussfaktoren
Der reale Wirkungsgrad wird beeinflusst durch:
- Temperatur: Höhere Temperaturen senken den Wirkungsgrad (Temperaturkoeffizient)
- Einstrahlung: Bei geringer Einstrahlung sinkt die Effizienz
- Verschattung: Teilverschattung kann den Ertrag überproportional mindern
- Alterung: Module verlieren durch Degradation jährlich ca. 0,3–0,5 % Leistung
Praxistipp
Ein höherer Modulwirkungsgrad bedeutet mehr Leistung pro Fläche. Bei begrenzter Dachfläche lohnen sich daher hocheffiziente Module, auch wenn sie etwas teurer sind.
Verwandte Begriffe
Solarzelle
TechnikHalbleiterbauelement, das Sonnenlicht durch den photoelektrischen Effekt direkt in elektrischen Strom umwandelt.
Solarmodul
TechnikZusammenschaltung mehrerer Solarzellen in einem wetterfesten Gehäuse zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht.
STC (Standard Test Conditions)
Einheiten & MessgrößenStandardisierte Testbedingungen (1.000 W/m², 25 °C, AM 1,5) unter denen die Nennleistung von Solarmodulen gemessen wird.
Temperaturkoeffizient
TechnikKennzahl, die angibt, wie stark die Leistung eines Solarmoduls pro Grad Celsius Temperaturanstieg sinkt (typisch: −0,3 %/°C).
PERC
TechnikPassivated Emitter and Rear Cell – Zelltechnologie mit zusätzlicher Passivierungsschicht auf der Rückseite für höheren Wirkungsgrad.
AC/DC (Wechselstrom/Gleichstrom)
TechnikAC (Alternating Current) ist Wechselstrom aus der Steckdose, DC (Direct Current) ist Gleichstrom aus Solarmodulen und Batterien.