PV-Modul Größen: Ein Überblick für Ihre Photovoltaikanlage

Die wichtigsten Komponenten einer Photovoltaikanlage sind die PV-Module. Die PV-Module fangen die Sonnenstrahlen ein und verwandeln die Energie der Sonne in Solarstrom, der im Haushalt genutzt werden kann. 

Wie groß ist jedoch ein PV-Modul und warum wirkt sich die Größe auf die PV-Anlagenleistung aus? Im Folgenden werden nicht nur die verschiedenen Größen der PV-Module vorgestellt, sondern auch Fragen, die sich ergeben können, beantwortet. 

Die Größen der PV-Module

Die PV-Module auf Wohnhäusern sind an eine maximale Größe gebunden. So sind nur PV-Module mit einer Größe bis zu maximal 2 m² erlaubt. Der Großteil der Hersteller versucht dadurch, mit ihren PV-Modulen diese Größe zu erreichen. 

Ein herkömmliches 60 zelliges PV-Modul wiegt rund 20 kg und weist die Abmessungen 1.767 × 1.041 × 0.035 mm auf. Dieses Maß ist ein Standardmaß, das bei polykristallinen oder monokristallinen Zellen üblicherweise vorkommt. 

Die Masse des Moduls wird immer auf dem zugehörigen Datenblatt bekannt gegeben. 

Ein Beispiel hierzu: 

Ein Solarmodul mit 425 kWp Leistung weist folgende Maße auf:

• Breite: 1,13 Meter 
• Länge: 1,76 Meter 

Berechnet man aus diesen Angaben die Quadratmeter, so benötigt das Modul eine Fläche von 1,998 m² Dachfläche. Durch die Aufrundung belegt ein Modul 2 m² Dachfläche. Danach muss nur noch die zur Verfügung stehende Dachfläche durch zwei dividiert werden und man erhält die Anzahl der möglichen PV-Module, die verlegt werden können. 

Tipp: Wenn eine PV-Anlage mit zum Beispiel 9 kWp Leistung aus 20 Modulen besteht, wird eine freie Dachfläche von 40 Quadratmetern benötigt. 

Welche Faktoren beeinflussen die Größe der PV-Module?

Die Solarzellen sind übrigens die einzelnen Einheiten, aus denen ein PV-Modul besteht. Das bedeutet, dass viele einzelne Solarzellen miteinander in einem sogenannten Modulrahmen verbunden werden und danach ein PV-Modul ergeben. Drei Faktoren beeinflussen die PV-Modul-Größe enorm.

• die Größe der Solarzellen 
• die Anzahl der Solarzellen
• die Anordnung der Solarzellen 

Die Faktoren, welche die PV-Modul-Größe beeinflussen näher betrachtet

1. Die Größe der PV-Solarzellen

Blickt man zurück in das Jahr 2010, wurden PV-Module, die “Standardzelle M0” genannt wurden, verwendet. Diese enthielten 60 Siliziumzellen und wiesen eine Fläche von circa 1,56 × 1,56 Meter auf.

Ab dem Jahr 2010 wurden die PV-Module durch die Weiterentwicklung der Technik größer. Derzeit werden folgende PV-Modul-Größen angeboten:

• die M3 Zellen mit einer Kantenlänge von 159 mm
• die M6 Zellen mit einer Kantenlänge von 166 mm
• die M10 Zellen mit einer Kantenlänge von 182 mm
• die M12 Zellen mit einer Kantenlänge von 210 mm

2. Die Anordnung der PV-Solarzellen 

Die Anzahl der Solarzellen in einem PV Modul sind im Großen und Ganzen herstellerabhängig. So bestehen einige PV-Module zum Beispiel aus 120 Solarzellen und andere wiederum weisen 144 Solarzellen auf. 

Die Anordnung und die Größe der Solarzellen beeinflussen die endgültige Größe eines PV Moduls.

Ein Beispiel hierzu: 

Bei den M0 Solarzellen wurden 6 Spalten in 10 Reihen in dem PV Modul angeordnet. Daraus ergab sich eine Modulfläche von circa 1,64 m². Bei der Berechnung wurden die Abstände zwischen den Solarzellen und die Abstände zum Rahmen bereits mit eingerechnet. 

In heutiger Zeit sind die Solarzellen innerhalb eines PV Moduls effizienter eingesetzt:  

Ein PV-Modul und dessen typische Abmessung beträgt in heutiger Zeit 1 × 1,18 m. Hier befinden sich in der Regel 120 Solarzellen. Weist ein PV Modul hingegen 144 Solarzellen auf, so ist es 2 m lang. 

Die Maße der PV-Module sind ein enorm wichtiger Faktor für die Planung und anschließende Montage der Module auf einem Dach. Der Vergleich von früheren Modulen zu Modulen von heute zeigt deutlich, dass die Module selbst nur um rund 22 Prozent länger geworden sind. Die Anzahl der Solarzellen jedoch hat sich um rund 100 bis zu circa 140 Prozent erhöht. Diese Erhöhung wurde nur dadurch möglich, dass die sogenannten Halbzellen entwickelt wurden. Halbzellen sind Solarzellen, die halbiert werden, um Leistungsverluste in einem PV Modul zu vermeiden.

3.  Die Anzahl der Solarzellen 

Die Anzahl der auf dem PV Modul befindlichen Solarzellen ist abhängig vom Hersteller. Einige Hersteller bieten 120 Solarzellen pro PV-Modul. Andere wiederum bieten bis zu 144 Solarzellen auf einem Modul an. Welche Auswirkung die Anordnung oder Größe der Solarzellen aufweisen, folgt im nächsten Punkt. 

Leistung und Größe von PV Modulen und der Zusammenhang

Es besteht kein Zusammenhang zwischen der Leistung und der Größe eines PV-Moduls. Genauer gesagt bedeutet das, dass ein leistungsstarkes Modul nicht unbedingt sehr groß sein muss. Des Weiteren muss es auch nicht unbedingt eine hohe Anzahl von Solarzellen besitzen. 

Betrachtet man die Entwicklung der Technologie, so könnten heutzutage die PV-Module kleiner sein und trotzdem eine hohe Leistung bieten. Die Hersteller jedoch halten sich an die vorgegebene Maximalgröße von 2 Quadratmeter, da dadurch eine noch höhere Leistung erzielt werden kann. 

Kleine PV-Module bieten mittlerweile ebenfalls eine hohe Leistung und werden für Balkonkraftwerke oder Inselanlagen auf Booten oder im Campingbereich angeboten. Diese kleinen Module stehen ihren großen Verwandten in Qualität und Ausführung gleich. 

Der Zusammenhang von Gewicht und Leistung der PV-Module

Herkömmliche PV-Module weisen in der Regel ein Gewicht zwischen circa 18 und 25 kg auf. Das bedeutet, dass auf einem Quadratmeter Fläche ein Gewicht von circa 12 bis zu 14 kg zu berücksichtigen ist. 

Die Glas-Folie-Module hingegen wiegen um rund 20 Prozent weniger als Glas-Glas-Module. Die leichteste Ausführung der PV-Module stellen die Dünnschichtmodule dar. Sie kommen am Quadratmeter auf circa 10 kg. Ein höheres Gewicht eines PV Moduls bedeutet auf keinen Fall höhere Leistung! 

Schwere PV-Module erschweren in vielen Fällen den Transport und die Installation, wodurch Hebewerkzeuge wie zum Beispiel ein Kran eingesetzt werden müssen. In jedem Fall ist die Tragfähigkeit des Daches vor der Montage zu überprüfen, um Beschädigungen zu vermeiden. 

Fazit

Eine Standardgröße für PV-Module besteht bisher nicht, es gibt jedoch viel verwendete Größen, welche gängig sind. Die maximale Größe der PV-Module von 2 Quadratmetern, die gesetzlich auf Wohnhäusern erlaubt sind, sind maßgeblich für die heutzutage hergestellte PV-Modul-Größe. Jeder Hersteller nutzt somit die gegebene maximale Größe, um mit den Modulen eine hohe Leistung zu bieten. 

Zudem wird die Größe der PV-Module von der Anzahl der Solarzellen beeinflusst. Die Größe des PV-Moduls sagt jedoch nichts über dessen Leistung aus. Größer bedeutet somit nicht gleichzeitig höhere Leistung. Die Anordnung der Solarzellen auf dem Modul sind ausschlaggebend für die endgültige Leistung.