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Halbzellenmodule werden genau wie Vollzellenmodule als monokristalline und polykristalline Photovoltaikmodule hergestellt. Der Unterschied besteht darin, dass die Solarzellen im Herstellungsprozess halbiert werden.
Im Gegensatz zu Vollzellenmodulen besitzen Halbzellenmoduledie doppelte Zellanzahl- aus 60 werden 120. Diese werden je 20 Zellen in Reihe verschaltet. Insgesamt sind somit statt 3 x 20Zellen eben 6 x 20Halbzellen im Modul parallel geschaltet.
Zusätzlich ist das Solarmodul in zwei parallel geschaltete Hälfte nunterteilt. Getrennt werden sie von einer Bypass-Diode, die jeweils einen Zellstring aus der oberen und einen aus der unteren Modulhälfte vereint. So entstehen zwei Stromlaufpfade. Die beiden Hälften werden mit einer dreiteiligen Anschlussdose in der Mitte verbunden. Vollzellen haben nur zweiteilige Anschlussdosen.
Vorteile von Halbzellenmodulen
Halbzellenmodule haben drei große Vorteile gegenüber den normalen Vollzellenmodulen.
Besseres Schwachlichtverhalten
Halbzellenmodule haben ein besseres Schwachlichtverhalten. Die zusätzlichen Zwischenräume zwischen den Halbzellen reflektieren mehr Sonnenlicht an der Rückseite, das wieder auf die Zellen fällt. Dadurch haben Halbzellenmodule eine erhöhte Lichtnutzung.
Höhere Erträge bei Verschattung
Halbzellenmodule, die einer Verschattung oder einer Teilverschattung ausgesetzt sind, bringen höhere Erträge als normale Solarmodule. Wird zum Beispiel eine Hälfte des Moduls verschattet, kann die andere Hälfte des Moduls immer noch ihre volle Leistung bringen. Der Grund dafür sind Freilaufdioden, auch Bypass-Dioden genannt, die das Modul teilen.
Bypass-Dioden schützen zudem jeden der Teilstrings im Halbzellenmodul und sorgen bei einer Verschattung dafür, dass es nicht zu einer Überhitzungan einem Punkt (Hot-Spot) kommt.
Geringere Verlustleistung
Durch die Teilung erreicht die Solarzelle einen um 2 bis 3 % höheren Wirkungsgrad. Das liegt an der geringeren Verlustleistung. Die erzeugte Leistung der Halbzellen bleibt die gleiche wie bei einer Vollzelle. Es kann lediglich mehr dieser Leistung genutzt werden.
Eine Solarzelle ist ein elektrischer Leiter. Das bedeutet, ein Teil des Stroms wird auch in Wärme umgewandelt. Die Wärme führt zu einem Leistungsverlust der Solarzelle. Der Verlust errechnet sich aus R x I². R ist der Widerstand und I die Stromstärke. Wird die Solarzelle nun halbiert, reduzieren sich auch der Widerstand und die Stromstärke und somit auch der Leistungsverlust.
Günstigerer Preis
Betrachtet man den Preis in Bezug auf kWp und Fläche, ist dieser bei Halbzellen niedriger. Die Halbzellen-Module haben somit einen besseren Wirkungsgrad und sind trotzdem günstiger als Vollzellenmodule. Die günstigeren Preise rühren daher, dass nahezu alle Solarmodul-Hersteller auf die Halbzellenmodule umgestiegen sind. Der Herstellungsprozess ist vollautomatisch und die Solarzellen werden in großer Stückzahl produziert. So können sie zu günstigeren Preisen angeboten werden.
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