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Hallo Welt!

Schindelplatten vs. Halbschnittplatten: Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Schindel- und halbgeschnittene Solarmodule sind zwei Innovationen in der Solarmodultechnologie, die eine verbesserte Leistung und Effizienz bieten.

Wenn Sie Premium-Panels beziehen, werden diese Produkte wahrscheinlich wettbewerbsfähige Optionen auf Ihrer Liste sein.

Der folgende Inhalt erläutert Ihnen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Schindelplatten und halbgeschnittenen Platten. Anschließend können Sie eine fundiertere Entscheidung darüber treffen, welche Technologie Ihren spezifischen Anforderungen am besten entspricht.

Zusammensetzung und Struktur

Um ein tiefgreifendes Verständnis der Panel-Technologie zu erlangen, ist es unabdingbar, bei den Grundlagen, nämlich ihrem Aufbau und ihrer Struktur, anzufangen.

Weder Schindel- noch Halbmond-Module verwenden Standard-Solarzellen.

Schindelsolarmodule schneiden Standardzellen in mehrere kleine Streifen und überlappen sie wie Schindeln (wie in Abbildung 1 unten) auf einem Dach. Diese Zellstreifen werden mit elektrisch leitfähigem Klebstoff (ECA) verbunden. Diese Konfiguration führt zu minimierten Lücken zwischen den Zellen und weniger sichtbaren Metallkontakten, sodass mehr Photovoltaikmaterialien dem Sonnenlicht ausgesetzt werden können.

Das überlappende Design von Schindel-Solarmodulen
Abbildung Nr. 1 | Überlappendes Design von Schindelplatten. | Oh, W., Jee, H., Bae, J., und Lee, J. (2022). Sammelschienenfreie Elektrodenmuster von kristallinen Silizium-Solarzellen für hochdichte Schindel-Photovoltaikmodule. Solar Energy Materials and Solar Cells, 243, 111802.

Im Gegensatz dazu, wie der Name schon sagt, halbierte Solarmodule schneiden Standardzellen entzwei, was zu einer doppelten Anzahl von Zellen pro Panel führt, nämlich 120, 144 oder mehr. Ähnlich wie bei Standardpanels werden auch diese Zellen durch Löten mit Metallkontakten miteinander verbunden.

Performance

Die kleinen Zellen in Schindel- und Halbzellen legen den Grundstein für eine verbesserte Leistung. Durch das Zerkleinern der Zellen in kleinere Stücke wird der erzeugte Strom reduziert und dadurch die Widerstandsverluste verringert, die durch Joulesches Gesetz, was zu einer höheren Zell-zu-Modul-Leistung beiträgt (Gemeinschaftsmarke) Leistung und erhöhte Effizienz.

Obwohl die Effizienz je nach Modell und Hersteller variieren kann, deuten die neuesten Daten aus der Industrie darauf hin, dass hochwertige Schindel- und Halbschnittplatten eine Effizienz von um 20% oder etwas höher. Darin halbgeschnittene Platten kann sogar hergestellt werden mit PERC- und/oder bifazialen Technologien, um einen noch höheren Energieertrag zu erzielen. Diese Art von Kombinationen sind jedoch bei Schindelprodukten aufgrund ihres überlappenden Designs möglicherweise nicht so einfach umzusetzen.

Bei Schindel-Solarmodulen hingegen werden die Zellen sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet. Dadurch bleiben die Module auch dann in Betrieb, wenn ein Teil davon beschattet ist. Ebenso halbgeschnittene Platten verfügen über eine einzigartige Verdrahtung aus mehreren Teilstrings, um sicherzustellen, dass die Paneele auch bei Beschattung eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleisten. 

Beide Technologien weisen eine verbesserte Schattentoleranz auf und sind ideale Lösungen für Standorte, an denen Schatten ein großes Problem darstellt.

Langlebigkeit

Beide Arten innovativer Panele sind so konzipiert, dass sie langlebiger und zuverlässiger sind als herkömmliche Standard-Vollzellenpanele.

Die kleineren Einheiten führen zu einer besseren mechanischen Belastbarkeit (Abbildung 2), wodurch diese Platten weniger anfällig für Mikrorisse und Schäden durch äußere Einflüsse wie starken Wind, starken Schneefall und Hagel sind. Diese verbesserte Haltbarkeit führt theoretisch zu einer längeren Lebensdauer und geringeren Wartungskosten.

Elektrolumineszenzbilder von Belastungstests an halbierten Platten mit verschiedenen Verbesserungen
Abbildung 2 | Elektrolumineszenzbilder eines mechanischen Belastungstests an halbgeschnittenen Platten, die mit optimierter Laserrezeptur (a) und dicken Einkapselungsmaterialien (b) hergestellt wurden. | Quelle: Science

Darüber hinaus führen die kleineren Zellen bei beiden Modultypen zu einer geringeren Stromerzeugung pro Zelle, was die Bildung von Hotspots verringern und den Leistungsverlust der Module weiter verlangsamen kann.

Optik

Wie bei herkömmlichen Vollzellenmodulen werden bei Halbzellenmodulen weiterhin sichtbare Sammelschienen und andere Kontakte verwendet, um die Zellen zu verbinden. Da sich die Anzahl der Zellen verdoppelt, weisen Halbzellenmodule ein dichteres Gittermuster auf und bieten ein professionelles, konventionelles Erscheinungsbild mit segmentierter Oberfläche.

Dank der überlappenden Anordnung der Zellstreifen und dem Fehlen sichtbarer Sammelschienen bietet das Design von Schindelmodulen ein einheitlicheres und eleganteres Erscheinungsbild, sodass das Modul eher wie ein einzelnes zusammenhängendes Stück Material aussieht und nicht wie eine Ansammlung einzelner Zellen.

Anwendungen

Obwohl beide Panel-Technologien im Vergleich zu herkömmlichen Panels eine höhere Effizienz und Zuverlässigkeit aufweisen, sind sie aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften für bestimmte Projekte besser geeignet.

Schindelplatten eignen sich hervorragend für Anwendungen, in denen Ästhetik und hohe Effizienz auf begrenztem Raum sind entscheidend. Sie sind eine gute Wahl für Wohn- und hochwertige Gewerbeprojekte.

Halbgeschnittene Platten mit ihren Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung, eignen sich für eine größere Bandbreite von Projekten, darunter Wohn- und Gewerbe- und Industrieanwendungen. In diesen Szenarien wird in der Regel neben der Effizienz großer Wert auf Kosteneffizienz und Haltbarkeit gelegt.

Wartung

Bei beiden Plattentypen kann die Reparaturkomplexität im Vergleich zu herkömmlichen Platten etwas höher sein, halbgeschnittene Platten sind jedoch im Allgemeinen einfacher zu handhaben.

In der überlappenden Konstruktion der Schindelplatten kann es bei unzureichender Einkapselung der Zellschicht zu Feuchtigkeits- oder Schmutzeinschlüssen kommen. Dies kann bei mangelnder rechtzeitiger und sachgemäßer Wartung leicht zu Qualitätsverlusten führen.

Darüber hinaus sind die Wartungsanforderungen für Schindel- und Halbzellenmodule recht ähnlich. Regelmäßige Reinigung, Schadensinspektion, Beschattungskontrolle und Leistungsüberwachung sind für beide unerlässlich, um optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Kosten

Die beiden Panel-Technologien verwenden überwiegend kristallines Silizium als Photovoltaik-Material. Ihr Kostenunterschied ergibt sich hauptsächlich aus ihren unterschiedlichen Herstellungsprozess.

Bei der Herstellung von Schindel-Solarmodulen ist das Schneiden von Standardzellen in Streifen ein komplexerer Prozess, da dabei mehrere Stücke entstehen, im Gegensatz zu halbierten Modulen, die in nur zwei Hälften geteilt werden.

Darüber hinaus ist die Verwendung von ECA zum Verbinden von Zellstreifen ein komplexer und kostspieliger Prozess. All diese Faktoren führen zu höheren Herstellungskosten und machen Schindelplatten teurer als herkömmliche und halbgeschnittene Platten.

Obwohl die Herstellung halbgeschnittener Solarmodule zusätzliche Schritte wie Laserschneiden und zusätzliches Löten erfordert, ist ihr Herstellungsprozess im Vergleich zu Schindelmodulen im Allgemeinen weniger komplex und kostenintensiv. Sie sind jedoch immer noch teurer als herkömmliche Module.

Marktangebot

Halbierte Solarmodule kamen vor etwa zwei Jahrzehnten auf den Markt. Seitdem hat diese Technologie bedeutende Fortschritte gemacht und breite Anwendung gefunden. Heute sind sie leichter erhältlich und in verschiedenen Ausführungen erhältlich.

Im Vergleich dazu sind Schindelplatten relativ neu und seltener erhältlich.

Zusammenfassung

Die Effizienz, die beide Paneltypen bieten, ist beeindruckend. 

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl zwischen beiden Faktoren wie Ihr Budget, Projektanforderungen und lokale Versorgung. Wenn Ihnen vor allem die Effizienz am Herzen liegt, können Sie sie auch mit anderen fortschrittlichen Paneltechnologien wie PERC, bifazialen und HJT-Panels vergleichen.

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