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Team SBDie Welle der gebäudeintegrierten Photovoltaik (BIPV) zeigt keine Anzeichen einer Verlangsamung, während die Urbanisierung voranschreitet und der Ruf nach urbaner Nachhaltigkeit immer lauter wird.
CdTe-Platten und Solarschindeln haben in vielen BIPV-Projekten weltweit beeindruckende Ergebnisse gezeigt. Für BIPV-Neulinge ist es jedoch nicht einfach, sich zwischen diesen beiden BIPV-Technologien zu entscheiden.
Durch das Lesen dieses Artikels erhalten Sie ein tieferes Verständnis von BIPV und seinen beiden Panel-Technologien. Dann können Sie eine fundierte Entscheidung für Ihr Projekt treffen.
BIPV erkunden …
Unter gebäudeintegrierter Photovoltaik (BIPV) versteht man die Integration von Photovoltaikmaterialien in die Gebäudehülle, wie zum Beispiel Dach, Oberlicht, Fassade oder Fenster, um sowohl als Baumaterial als auch als Solarstromgenerator zu dienen.
Eine kurze Geschichte
Dieses Konzept entstand, nachdem die herkömmlichen Panels ein gewisses Entwicklungsstadium erreicht hatten. In den 1990er Jahren waren BIPV-Produkte erstmals kommerziell erhältlich und dieser Zeitraum markierte den Beginn von BIPV als eigenständige Kategorie innerhalb der Solarindustrie.
Antriebskräfte
Über die schrittweisen Fortschritte in der Paneltechnologie hinaus ist das Konzept des Nullenergiegebäudes (ZEB) eine entscheidende Antriebskraft, dessen Wurzeln im späten 20. Jahrhundert liegen, aber erst Anfang der 2000er Jahre deutlich an Bedeutung gewann. ZEB zielt darauf ab, den Energieverbrauch eines Gebäudes so gering wie möglich zu halten. Das Endziel besteht darin, durch eine Kombination aus energieeffizientem Design und der Erzeugung erneuerbarer Energien vor Ort so viel Energie zu produzieren, wie es verbraucht.
Gleichzeitig hat die steigende Nachfrage nach dem ästhetischen Wert von Plattenprodukten zu weiteren Innovationen im Bereich BIPV geführt, was wiederum die Konnotationen von ZEB bereichert.
Technologien erklärt: CdTe-Platten vs. Solarschindeln
CdTe-Platten und Solarschindeln sind zwei beliebte Lösungen für BIPV-Projekte, jede mit ihren einzigartigen Eigenschaften und Besonderheiten.
CdTe-Platten
Cadmiumtellurid (CdTe)-Solarmodule nutzen die Halbleitereigenschaften von CdTe, um Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln. Im Gegensatz zu herkömmlichen kristallinen Siliziummodulen, die Dutzende von Solarzelleneinheiten miteinander verbinden, wird die Absorptionsschicht von CdTe-Modulen durch Abscheidungstechniken wie Sputtern erzeugt.
Mit anderen Worten verfügen CdTe-Module über eine kontinuierliche Materialzusammensetzung, im Gegensatz zum modularen Design der c-Si-Module, die je nach Modell und Design sichtbare dünne metallische Gitterlinien auf der Vorderseite aufweisen und zudem achteckig geformte Zellen oder ein gesprenkeltes Aussehen haben.
Sonnenschindeln
Sonnenschindeln, auch Solardachziegel genannt abhängig von ihrer Bauformsind innovative Solarmodule, die speziell für den Einsatz auf Dächern entwickelt wurden. Sie dienen sowohl als Dachmaterial, wie herkömmliche Schindeln oder Ziegel, als auch als Solarstromgeneratoren.
Im Allgemeinen werden herkömmliche Paneele und Dachmaterialien getrennt. Die Paneele werden mithilfe von Montage- und Gestellsystemen auf vorhandenen Dächern installiert. Solarschindeln hingegen ersetzen normalerweise vorhandene Dachmaterialien vollständig und fügen sich nahtlos in die Dachkonstruktion ein.
Im Gegensatz zur oben genannten CdTe-Option kann die Zusammensetzung der Photovoltaikmaterialien in Solarschindeln vielfältiger sein. Neben CdTe-Materialien sind je nach Design auch kristallines Silizium und Dünnschicht-CIGS praktikable Alternativen, die die Absorptionsschicht in Solarschindeln bilden können.
Die Anwendungen von CdTe und Solarschindeln
Obwohl beide unter die Bezeichnung BIPV-Module fallen, eignen sich CdTe-Solarmodule und Solarschindeln ideal für unterschiedliche Anwendungsszenarien.
Die BIPV-Anwendungen von Solarschindeln
Solarschindeln oder Solardachziegel werden ausschließlich für BIPV-Projekte auf Dächern verwendet. Sie können in neue Dachkonstruktionen eingebaut oder als Ersatz für bestehende Dächer verwendet werden.
Tatsächlich ist die Anwendung von Solarschindeln flexibler, als Sie zunächst vielleicht denken. Sie können sie auf Ihrem gesamten Dach verlegen, um ein umfassendes Solardach zu bauen. Alternativ können Sie sie strategisch in dem Bereich Ihres Daches installieren, der am besten dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, und sie nahtlos mit umgebenden Schindeln ähnlicher Farbe und Textur integrieren.
Solardachziegel, die das Design traditioneller gebogener Ziegel kombinieren, eignen sich perfekt für die Installation auf schrägen Dachkonstruktionen, insbesondere in Regionen mit starkem Niederschlagsrisiko.
Die BIPV-Anwendungen von CdTe-Panels
Im Vergleich zu Solarschindeln, CdTe-Solarmodule sind vielseitiger in BIPV-Projekten, die für Dächer, Oberlichter, Fassaden oder Fenster eingesetzt werden können.
CdTe-Platten für Dächer
Bei Verwendung für Dächer können CdTe-Platten wie herkömmliche c-Si-Platten über Montage- und Gestellsysteme installiert werden. Ihr modernes, einheitliches Erscheinungsbild macht sie in BIPV-Projekten gegenüber herkömmlichen Platten unschlagbar.
Einige mit hochfestem Trägermaterial und Abdeckung hergestellte CdTe-Platten können wie Solarschindeln installiert werden, werden so zu echten Bestandteilen der Dachkonstruktion und verleihen dem Gebäude eine nahtlose Ästhetik.
CdTe-Platten für Fassaden, Fenster und mehr
Die Hauptgründe für die Verwendung von CdTe-Platten als Solarfassaden und Solarfensterglas sind ihre geringere Dicke, ihre ausgezeichnete Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen und ihre geringeren Kosten.
Die Dicke der Absorptionsschicht beträgt bei CdTe-Platten nur 1-6 μm, im Vergleich zu der wesentlich dickeren Schicht von 150-200 μm bei herkömmlichen c-Si-Platten. Bei BIPV-Projekten werden die Absorptionsschicht und die zugehörigen Schichten von CdTe-Platten zwischen gehärtetem Glas eingeschlossen. Durch Veränderung der Dicke und Dichte der Absorptionsschicht können CdTe-Platten unterschiedliche Transparenzgrade erreichen.
Basierend auf dem visuellen und elektrischen Design des BIPV-Projekts wird der Transparenzgrad der CdTe-Platten bestimmt. Eine höhere Transparenz dieser Platten lässt mehr sichtbares Licht durch, führt jedoch dazu, dass weniger Energie eingefangen und in Elektrizität umgewandelt wird und umgekehrt.
Die CdTe-Technologie kann noch vielseitiger eingesetzt werden. Einige Hersteller von CdTe-Platten bieten kundenspezifische Dienstleistungen an, um Form, Größe und Farbe der CdTe-Platten so anzupassen, dass sie den besonderen ästhetischen Anforderungen dekorativer Strukturen und einiger einzigartiger Gebäude perfekt entsprechen.
Darüber hinaus sind CdTe-Module auch für ihre hervorragende Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen bekannt. Diese Eigenschaft gleicht bis zu einem gewissen Grad die relativ geringe Effizienz dieser Module und die begrenzte Sonneneinstrahlung aufgrund ihrer Einbaulage aus.
Ihre niedrigeren Kosten und die höhere technologische Reife tragen auch zu ihrem Kommerzialisierungspotenzial bei im Vergleich zu MIT's transparente Solarzellen auf Basis organischer Moleküle.
CdTe-Platten vs. Solarschindeln: Welche soll man wählen?
Sowohl CdTe-Platten als auch Solarschindeln sind kommerzialisierte Produkte in der Landschaft der BIPV-Projekte. Die Wahl zwischen ihnen wird durch Ihren Anwendungsfall, den gewünschten ästhetischen Wert, die Vielseitigkeit und das Budget bestimmt.
Solarschindeln sind ausschließlich für BIPV-Projekte auf Dächern gedacht. Wenn Sie die Ästhetik von Ziegeln bevorzugen, können Sie sich für die Variante mit Solardachziegeln entscheiden. Oder wenn Sie Ihr Dach nicht komplett ersetzen möchten oder einfach nur ein eleganteres und einheitlicheres Erscheinungsbild zu einem erschwinglichen Preis wünschen, sind CdTe-Platten eine gute Wahl.
Wenn Sie hingegen nach BIPV-Lösungen für Ihre Fassaden oder Fenster suchen, sind CdTe-Platten eine gute Option. Ihre umfangreichen Optionen und ihre bewährte Leistung machen sie für die Öffentlichkeit attraktiver als jene revolutionären Technologien, die hauptsächlich für Demonstrationsprojekte zugänglich sind.
