Es gibt viele Situationen, in denen Ihre Solarmodule im Schatten liegen. Vielleicht ist der Schornstein einfach nur im Weg, damit die Sonne genug Licht bekommt, oder der Baum des Nachbarn wächst ein wenig schneller als erwartet. Selbst in den Wintermonaten, am frühen Morgen und am späten Abend werden Ihre Solarmodule manchmal im Schatten liegen. Aber macht es wirklich etwas aus, wenn Ihre Solarmodule (teilweise) im Schatten liegen? Haben Sie immer noch einen ausreichenden Energieertrag, wenn Ihre Solarmodule im Schatten liegen? Das sind alles Fragen, die Ihnen wahrscheinlich durch den Kopf gehen, wenn Sie gerade Solarmodule gekauft haben und feststellen, dass diese nicht vollständig von der Sonne bedeckt sind. In diesem Blog werden wir daher die Frage „Funktionieren Solarmodule im Schatten?“ beantworten.
So funktionieren Sonnenkollektoren im Schatten
Um gleich zur Antwort zu kommen: Jedes Solarmodul reagiert anders auf Schatten. Wir werden das genauer erklären, indem wir ein paar verschiedene Module und ihre Funktionsweise nennen. Wir können jedoch sagen, dass Schatten auf einem Solarmodul den Ertrag der gesamten Solaranlage verringert. Insbesondere ‚harter Schatten‘, wie der Schatten einer Dachgaube oder eines Baumes, beeinträchtigt den Ertrag eines Solarmoduls. Um diesen Einfluss des Schattens auf Solarmodule zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, wie Solarzellen funktionieren. Normalerweise besteht ein Standard-Solarmodul aus 60 miteinander verbundenen Solarzellen. Die Zellen fangen das Sonnenlicht ein und wandeln diese Energie dann in Strom um. Wenn Schatten diese Lichtmenge reduziert, produzieren die Zellen im Schatten logischerweise weniger Strom. Dies wirkt sich auf die Energie aus, die von den Solarzellen empfangen wird. Wenn nämlich eine Zelle weniger Strom durchlässt, werden auch die anderen Zellen eingeschränkt.
Verschiedene Arten von Solarmodulen und ihr Betrieb im Schatten
Tritt bei einem Standard-Solarmodul Schatten auf einer einzelnen Zelle auf? Dann erhöht sich der Widerstand in dieser Zelle und der Strom kann nicht mehr richtig fließen. Da die anderen Zellen jedoch vom Sonnenlicht verdeckt werden, wird der gesamte Strom durch diese Zelle gepresst und sie kann sehr heiß werden (Hot Spot). Dies kann zu einer defekten Zelle führen. Aber zum Glück gibt es heutzutage die Bypass-Diode. Diese kann die Zelle abschalten, wenn der Widerstand zu groß ist. Der Strom fließt dann nicht mehr durch die Zelle, sondern durch die Bypass-Diode.
Lösungen zur Verringerung der Auswirkungen des Schattens
Optimierer
Wie wir gerade erklärt haben, arbeiten die meisten Solarmodule in Reihe. Das hat den Nachteil, dass der Ertrag des gesamten Systems sinkt. Es gibt jedoch eine Lösung für dieses Problem. Es ist nämlich möglich, dass ein erfahrener Solarmodul-Installateur die Paneele parallel schaltet. Auf diese Weise sind nicht alle Module von der schwächsten Zelle abhängig. Wie wird dies erreicht? Durch den Einsatz von Optimierern. Optimierer sind kleine Wechselrichter, die auf der Rückseite eines Solarmoduls montiert werden. Sie sorgen dafür, dass jedes einzelne Modul kontinuierlich mit der optimalen Spannung betrieben wird. So können die Solarmodule im Schatten weiterhin zum Gesamtertrag beitragen, während die Module im Sonnenlicht ihre maximale Leistung erbringen.
Wechselrichter mit MPP-Trackern
Eine andere Lösung ist die Verwendung von Wechselrichtern, die über einen MPP-Tracker verfügen. Es ist ein System, das so viel Energie wie möglich erzeugt. Je nach eingestellter Spannung können die beschatteten Zellen entweder teilnehmen oder übersprungen werden. Dadurch können die übrigen Module mehr Energie erzeugen. Der Wechselrichter sorgt für einen höheren Ertrag in den schattigen Momenten und damit für den gesamten Jahresertrag.
Standard-Solarmodule mit 60 Zellen und 3 Dioden
Es ist jedoch zu teuer und unpraktisch, jede Zelle mit einer Bypass-Diode auszustatten. In einem Standard-Solarmodul mit 60 Zellen gibt es daher normalerweise drei. Das bedeutet allerdings, dass, wenn zum Beispiel ein Blatt auf eine Zelle fällt, sofort 20 Zellen abgeschaltet werden. Das sind 33% Verlust an Sonnenenergie.
Solarmodule mit Zellen auf Kupferbasis
Einige Solarmodule haben Maxeon-Zellen. Diese haben eine Kupferbasis mit dem Silizium an der Spitze. Diese Solarmodule funktionieren besser im Schatten, da sie dank ihrer Kupferbasisplatten weniger anfällig für Überhitzung sind. Daher ist keine Diode zum Schutz der Zelle erforderlich. Sunpower-Zellen funktionieren nicht nur besser im Schatten als Standard-Solarmodule, sondern auch bei Bewölkung und schlechten Lichtverhältnissen.
Dünnschicht-Solarzellen
Ab 2019 werden Dünnschicht-Solarmodule nicht mehr häufig verwendet. Dennoch sind sie interessant, weil sie ganz anders auf Schatten reagieren als andere Solarmodule. Dünnschicht-Solarmodule bestehen aus länglichen, parallelen Zellen, die sich von unten nach oben durch das Modul ziehen. Aufgrund der großen Oberfläche der Zellen in Kombination mit der geringen Stromstärke benötigt ein Dünnschicht-Solarmodul in der Regel keine Dioden. Daher werden bei einer Verschattung nur die Zellen beeinträchtigt, die sich tatsächlich im Schatten befinden. Aus diesem Grund hat der Schatten weniger Einfluss auf diese Solarmodule. Dennoch kann es nützlich sein, Optimierer zu verwenden.
Die Schlussfolgerung ist also, dass alle Solarmodule im Schatten unterschiedlich funktionieren. Das sollten Sie berücksichtigen, wenn Sie Ihre Solarmodule in Limburg kaufen. Auf unserer Website können Sie verschiedene Arten von Solarmodulen vergleichen. Möchten Sie wissen, welche Solarmodule im Schatten am besten funktionieren? Dann kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die besten Solarmodule zu finden und zu installieren.
