Neuste Solarmodule

Bifaziale Module – beidseitig PV-aktive Solarmodule

Bifaziale (oder bifaciale) Module ermöglichen bei gleicher Fläche einen höheren Solarertrag. Bei herkömmlichen Modulen kann nur das Sonnenlicht genutzt werden, das auf die Vorderseite fällt. Bifaziale Module wandeln auch direkte Einstrahlung auf die Rückseite in Strom um sowie Photonen, die durch den Untergrund auf die Rückseite des Moduls reflektiert werden.

Das Wichtigste in Kürze:
• Bifaziale Solarmodule erzeugen Strom auf Vorder- und Rückseite und können damit mehr Solarenergie nutzen.
• Je nach Montage und Umgebung ist ein Mehrertrag von 5 % bis 30 % möglich.
• Besonders effizient bei reflektierenden Untergründen und freistehender Installation.
• In Kombination mit Halbzellentechnologie steigt die Leistung weiter.
• Der Rückseitenertrag hängt stark vom Standort und der Ausrichtung ab.

Was sind bifaziale Module?
Der Begriff bifazial bedeutet „zweigesichtig“ und stammt aus dem Lateinischen: bi steht für „zwei“, facies für „Gesicht“. In der Photovoltaik beschreibt er Module, deren Solarzellen sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite lichtempfindlich sind.
Typische Merkmale bifazialer Module:
• Solarzellen sind auf beiden Seiten aktiv und nutzen auch reflektiertes Licht von hinten, so können sie unter geeigneten Bedingungen mehr Energie liefern als

Standardmodule.
• Die Rückseite besteht meist aus transparentem Glas oder Folie, damit Licht eindringen kann.
• Je nach Umgebung und Montage kann ein zusätzlicher Stromertrag erzielt werden.
Moderne bifaziale Zellen basieren auf einer speziellen Rückseitenstruktur, die das Eindringen von Photonen ermöglicht. Die Grundidee stammt aus dem Jahr 1960, wurde aber technologisch deutlich weiterentwickelt.
Eine zentrale Kenngröße ist der sogenannte Bifazialfaktor. Er beschreibt, wie viel Leistung die Rückseite im Vergleich zur Vorderseite erbringen kann. Effektivität bifazialer Module.

Um rückseitig auftreffendes Sonnenlicht optimal zu nutzen, sind die Rückseitenabdeckungen bifazialer Module meist transparent (Glas oder Folie). Das reduziert zwar leicht den Ertrag der Vorderseite, da weniger Photonen reflektiert werden, dieser Verlust wird jedoch durch den Rückseitenertrag meist mehr als ausgeglichen. In gut geplanten Solaranlagen zeigt sich hier der klare Unterschied zu monofazialen Lösungen.
Möglicher Mehrertrag: 5 % bis 30 % gegenüber monofazialen Modulen gleicher Größe. Ein normiertes Verfahren zur genauen Bestimmung existiert derzeit noch nicht.

Kombination mit Halbzellentechnik
Zur weiteren Effizienzsteigerung wird bifaziale Technik häufig mit der Halbzellentechnologie kombiniert.

Vorteile:
• Reduzierte Leistungsverluste bei Teilverschattung
• Drei Anschlussdosen sorgen für geringere Verschattung – besonders relevant bei bifazialen Modulen
Wie werden bifaziale Module hergestellt?
Bifaziale Solarzellen gibt es schon länger, industriell werden sie jedoch erst seit einigen Jahren eingesetzt. Zunächst waren sie vor allem in der Weltraumfahrt beliebt, da hier besonders hohe Stromerträge wichtig sind.
Für den Einsatz auf der Erde waren sie lange Zeit allerdings zu teuer. Diese Situation hat sich geändert, seit große Hersteller wie LG Electronics und Panasonic bifaziale Module anbieten.

Herstellungsschritte und Besonderheiten

Die Produktion ähnelt der von monofazialen Solarzellen, erfordert aber zusätzliche Arbeitsschritte. Die wichtigsten sind:
• Polieren der Rückseite
• Passivieren der Rückseite
• Öffnen der Rückseite für elektrische Kontakte

Anstelle einer vollflächigen Aluminium-Metallisierung auf der Rückseite wird ein Metallisierungsgitter („Grid“) verwendet, ähnlich dem Muster auf der Vorderseite. Diese Schritte sorgen dafür, dass die Zellen beidseitig funktionieren und langfristig stabile Erträge liefern.

Aufbau und Materialien
Bifaziale Module werden als rahmenlose Module, Glas-Glas-Module oder Glas-Folie-Module gefertigt. Die Rückseite sollte möglichst transparent sein, um Lichtdurchlässigkeit zu gewährleisten. Es gibt aber auch Varianten mit weißer Rückseitenfolie, die nur reflektiertes Licht aus den Zellzwischenräumen nutzen.
Das ideale Rückseitenmaterial ist Glas, weil es:
• gute reflektierende Eigenschaften hat
• hohe Stabilität bietet, insbesondere im Glas-Glas-Verbund
Für kleinere Anlagen wie ein PV-Set am Balkon oder eine Anlage auf einer Terassenüberdachung kann das Format des Moduls und die Montageart den erreichbaren Rückseitenertrag stark beeinflussen; hier empfiehlt sich die Planung durch erfahrene Fachbetriebe.
Kosten und Marktentwicklung
Aufgrund der komplexeren Herstellung sind bifaziale Solarmodule etwas teurer als Standardmodule. Die Preise nähern sich jedoch an, da:
• die Nachfrage nach bifazialen Modulen steigt
• immer mehr Hersteller auf diesen effizienteren Modultyp setzen
• die Produktion von monofazialen Modulen zurückgeht

FAQ: Bifaziale Solarmodule
Wodurch unterscheiden sich bifaziale Solarmodule von herkömmlichen Modulen?
Anders als monofaziale Module nutzen bifaziale Solarmodule nicht nur die Vorderseite, sondern auch die Rückseite zur Stromerzeugung. So können auch reflektierte Lichtanteile in nutzbaren Solarstrom umgewandelt werden.
Woran lässt sich erkennen, ob ein Solarmodul bifazial ist?
Bifaziale Module besitzen eine transparente Rückseite aus Glas oder Folie. Sie lassen Licht hindurch oder reflektieren es gezielt zurück in die Solarzelle. Oft sind sie als Glas-Glas-Module ausgeführt.
Wann ist der Einsatz bifazialer Module besonders sinnvoll?
Bifaziale Module lohnen sich vor allem bei Installationen mit freier Rückseite, wie z. B. aufgeständerten Freiflächenanlagen, Carports, PV-Zäunen oder in der Agrar-PV. Dort können sie reflektiertes Licht optimal nutzen.
Erzielen bifaziale Module auch auf Dächern höhere Erträge?
Auf Dächern mit reflektierenden Oberflächen kann auch dort ein gewisser Mehrertrag erzielt werden. Er ist jedoch deutlich geringer als bei frei stehenden Modulen mit unverschatteter Rückseite.
Welcher Untergrund ist ideal für bifaziale Anlagen?
Helle, reflektierende Flächen wie Sand, Kies oder Schnee verstärken den Rückseitenertrag. Je höher die sogenannte Albedo des Untergrunds, desto größer ist das Ertragspotenzial.