So können bifaziale Module die Leistung von PV-Anlagen steigern

Bifaziale Module sind eine Weiterentwicklung herkömmlicher Module. Sie können von beiden Seiten Licht aufnehmen und so höhere Erträge erzielen. Hier erfährst du alles über Funktionsweise, Lebensdauer und Kosten von bifazialen Modulen – und ob sich die Anschaffung für dich rechnet.

Wie sind herkömmliche Solarmodule aufgebaut?

Monofaziale Solarmodule sind der Standard bei PV-Anlagen: Im Kern befinden sich die Solarzellen, die das Sonnenlicht in Strom umwandeln. Sie werden beidseitig von einer Kunststoffverbundfolie ummantelt, die meist aus Ethylen-Vinylacetat (EVA) besteht. Auf der Vorderseite befindet sich eine gehärtete Glasscheibe und auf der Rückseite des Moduls eine weitere Folie – weil diese aus flexiblem Material besteht, wird das Modul durch einen Metallrahmen stabilisiert.

Schematischer Aufbau eines PV-Glas-Glas-Moduls

Wie funktionieren bifaziale Solarmodule?

Bifaziale Module unterscheiden sich von monofazialen Modulen in zwei Punkten.

Zum einen haben sie bifaziale bzw. doppelseitige Solarzellen, die das Sonnenlicht von beiden Seiten aufnehmen können.
Zum anderen besteht die Rückseite aus einem lichtdurchlässigen Material – fast immer aus Glas (Glas-Glas-Modul), seltener aus einer transparenten Folie.

So können bifaziale Module von beiden Seiten Licht aufnehmen und in Strom umwandeln. Und zwar nicht nur Licht, das direkt auf die Module trifft: Der wichtigste Effekt in der Praxis ist jedoch, dass bifaziale Module Licht aufnehmen, das reflektiert wird – beispielsweise von einer hellen Dachfläche, weißer Folie oder von einem hellen Kiesboden. Diesen Effekt nennt bezeichnet man als Albedo. Je höher der Albedo-Wert des Untergrunds, desto stärker das Rckstrahlvermögen: ein Albedo von 0,3 bedeutet beispielsweise, dass 30 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlen reflektiert werden.

Schematische Darstellung der Funktion von Bifazialen Solarmnodulen

Was sind die Vorteile von bifazialen Solarmodulen?

Bifaziale Module haben einen höheren Wirkungsgrad: Sie können auf der gleichen Fläche mehr Strom erzeugen als monofaziale Module, im besten Fall bis zu 30 Prozent. Zudem haben sie eine höhere Lebensdauer. Dafür gibt es mehrere Gründe:

Bifaziale Module können nicht nur beidseitig Licht aufnehmen, sondern auch „diffuses Licht“ besser verarbeiten als monofaziale Module, also Sonnenstrahlen, die nicht direkt auf die Module treffen, sondern durch Wolken, Nebel, Staub oder ähnliche Ursachen gestreut werden.
Wegen der Lichtdurchlässigkeit und der meist offeneren Montage der Module kann Luft besser zirkulieren. So werden die Module bei großer Hitze besser gekühlt, was ihre Leistungsfähigkeit erhöht.
Die gläserne Rückseite liefert zusätzliche leistungssteigernde Kühlung, weil Glas Wärme anders leitet als Kunststofffolien. Glasplatten sind zudem widerstandsfähiger gegen UV-Strahlung und Wind und schützen die Solarzellen besser vor Mikrorissen. Diese Risse können bei starker Hitze, Wind oder Schnee entstehen und die Leistungsfähigkeit der Zellen beeinträchtigen.
Wegen des fehlenden Metallrahmens kommt es seltener zu sogenannter „potenzialinduzierter Degradation“ (PID) durch korrosive elektrische Ströme, die auf Dauer die Leistungsfähigkeit der Zellen verringern.

Gut zu wissen

Bei bifazialen Modulen handelt es sich meist um Glas-Glas-Module. Das bedeutet umgekehrt nicht, dass alle Glas-Glas-Module bifazial sind. Es gibt auch monofaziale Glas-Glas-Module. Ihr Wirkungsgrad ist höher als der von monofazialen Modulen mit Kunststoffrückseite, aber – wegen der fehlenden doppelseitigen Zellen – niedriger als der von bifazialen Modulen.

Was sind die Nachteile von bifazialen Modulen?

Bifaziale Module haben zwei Nachteile im Vergleich zu monofazialen Modulen.

Höherer Preis: Bifaziale Module sind im Schnitt 5 bis 15 Prozent teurer.
Mehr Aufwand für Planung und Montage. Damit bifaziale Module ihr Potenzial voll ausschöpfen können, ist eine präzise Ausrichtung wichtig. Insbesondere sollte die Rückseite nicht verschattet werden. Zudem musst du bei der Planung deiner PV-Anlage die Reflexionsfähigkeit des Untergrunds berücksichtigen..

Wo können bifaziale Module sinnvoll eingesetzt werden?

Besonders geeignet sind sie für:

Freiflächenanlagen mit hellem oder reflektierendem Bodenbelag wie Kies oder heller Folie
Carports oder Überdachungen mit starkem Lichteinfall von unten
Balkonkraftwerke, bei entsprechender Neigung und ausreichend Abstand
Neubauten mit großer Dachfläche, wenn moderne Montagesysteme genutzt werden.
Dachsanierungen mit modernen Montagesytemen
Nachführende Anlagen (Solartracker), die sich mit der Sonne drehen
Senkrecht montierte PV-Module, etwa an Solarzäunen oder Fassaden

Flachdach: Perfekt für Photovoltaik

Warum PV-Anlagen auf Carports und Bungalows besonders effizient arbeiten, erfährst du in unserem Ratgeber.

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Lohnt sich der Einsatz bifazialer Module finanziell?

Zur hohen Wirksamkeit einer effizient arbeitenden bifazialen PV-Anlage kommt die lange Lebensdauer hinzu: Während für monofaziale Module meist eine Garantie von 25 Jahren gilt, sind es bei bifazialen Modulen oft 30 Jahre. Über die gesamte Lebenszeit betrachtet, können sie damit die Mehrkosten für Anschaffung und Montage oft mehr als ausgleichen.

Wie hoch der Mehrertrag genau ist, hängt jedoch von Standort, Montagewinkel und Untergrund ab. Als Faustregel gilt: Je höher das bifaziale Modul geneigt ist, desto höher der Ertrag. Dunkle Flächen – etwa Dachflächen mit dunklen Ziegeln oder viel Verschattung – können den Vorteil reduzieren oder gar zunichte machen.

Ob sich eine Photovoltaikanlage mit bifazialen Modulen bei den konkreten Gegebenheiten deiner Immobilie lohnt, solltest du deshalb vor der Investition gründlich prüfen – am besten mithilfe eines Fachbetriebs.

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