Vor- und Nachteile von 60-Zellen- und 72-Zellen-Solarmodulen

72-Zellen-Module sind etwa 30 cm höher und ihre Montage ist bei großflächigen Anwendungen etwas günstiger. 60- und 72-Zellen-Solarmodule nutzen jedoch die gleiche Zelltechnologie und sind hinsichtlich der Kosten pro Watt gleich teuer. Beide Optionen eignen sich für private und gewerbliche Anlagen – die optimale Wahl hängt von der Anordnung Ihrer Anlage und den Platzverhältnissen ab, in denen Sie Ihr System montieren möchten.

Bei der Auswahl Ihrer Solarmodule ist die Anzahl der Zellen jedoch nicht der wichtigste Faktor. Kosten, Ästhetik, Garantie, Effizienz und Haltbarkeit sollten bei der Auswahl der richtigen PV-Module berücksichtigt werden. In diesem Artikel erläutern wir die Unterschiede zwischen 60- und 72-Zellen-Solarmodulen sowie deren Vor- und Nachteile.

Hintergrundinformationen zu Solarmodulen

Solarmodule bestehen aus Siliziumblöcken, die in Wafer geschnitten werden. Das sind die Quadrate, aus denen die Module bestehen.

Jede Solarzelle (monokristallin) erzeugt etwa 0,55 Volt. Mehrere Zellen werden in Reihe geschaltet, Plus an Minus, um ein Solarmodul zu bilden. Durch die Reihenschaltung der Zellen erhöht sich die Spannung des PV-Moduls auf ein nutzbares Niveau. Je mehr Zellen in Reihe geschaltet sind, desto höher ist die Spannung.

12V und 24V nominale Solarmodule

Werden beispielsweise 36 Zellen in Reihe geschaltet, ergibt sich eine Ausgangsspannung von etwa 19,8 Volt. Solarenergie hatte ihren Ursprung in der batteriebasierten Off-Grid-Welt, wo PV-Module zum Laden von Batteriespeichern gebaut wurden. Das 36-Zellen-Solarmodul mit einer Ausgangsspannung von 19,8 V eignet sich perfekt zum Laden eines 12-Volt-Batteriespeichers. Da zum Laden einer Batterie eine höhere Spannung benötigt wird, wird ein 36-Zellen-Solarmodul als 12-Volt-Modul bezeichnet und ist zum Laden einer 12-Volt-Batterie ausgelegt.

Ein Solarmodul mit doppelt so vielen Zellen (72 Zellen) liefert eine Spannung von etwa 39,6 Volt. Es eignet sich hervorragend zum Laden eines 24-Volt-Batteriespeichers. Daher spricht man von einem 24-Volt-Solarmodul.

Wenn Sie einen 48-Volt-Batteriespeicher haben, müssen Sie, da es nur wenige Unternehmen gibt, die 48-Volt-Solarmodule herstellen, in diesem Fall mehrere PV-Module in Reihe schalten, entweder 4 Module mit einer Nennspannung von 12 V oder 2 Module mit einer Nennspannung von 24 V. Dadurch wird ein 48-V-Batteriespeicher auch bei sehr heißem Wetter effizient aufgeladen, wenn die Spannung der PV-Module abfällt.

Netzgekoppelte Photovoltaikanlage

Die Frage nach der Nennspannung der Solarmodule war also gut beantwortet. Man musste sie lediglich an die Nennspannung der Batterien anpassen. Doch dann kamen zwei neue Technologien hinzu, die dem nächsten eine interessante Wendung gaben.

Die erste war die netzgekoppelte Solaranlage mit einem netzgekoppelten Wechselrichter. Sie konnten nun die Gleichspannung der PV-Module direkt in Wechselspannung umwandeln, um Ihre Immobilien mit Strom zu versorgen, ohne dass Batterien erforderlich waren. Damit fiel die Beschränkung auf 12 V, 24 V und 48 V weg. Dadurch können Solarmodulhersteller beliebig viele Zellen verwenden.

Heute hat sich die Industrie bei Solarmodulen bis über 320 Watt auf 60 Zellen festgelegt. In der Fachsprache der Batteriebranche entspricht dies einem Modul mit 20 V Nennspannung und einer Leerlaufspannung (Voc) von etwa 41 V. Netzgekoppelte Solaranlagen können bis zu 20 (1000/41/1,21 = 20) 60-Zellen-Solarmodule in Reihe schalten und halten selbst bei niedrigen Temperaturen die elektrische Vorschrift von unter 1000 V Gleichspannung ein. Bei Verwendung von 24-V-Solarmodulen mit 72 Zellen wäre die Reihenschaltung in kalten Umgebungen auf maximal 16 (1000/49,5/1,21 = 16) Module beschränkt.

PWM- und MPPT-Laderegler

Die zweite Änderung betraf weiterhin batteriebasierte Systeme, nämlich Solarladeregler, die den Strom der PV-Module in die Batterien einspeisen. Früher mussten pulsweitenmodulierte (PWM) Laderegler die Nennspannung zwischen den Photovoltaikmodulen und dem Batteriespeicher anpassen. Solarladeregler mit Maximum Power Point Tracking (MPPT) kamen auf den Markt. Sie ermöglichen es, bei höherer Eingangsspannung die Ausgangsspannung des Ladereglers zu reduzieren, um einen Batteriespeicher korrekt zu laden und gleichzeitig den Ausgangsstrom zu erhöhen. Dadurch werden Leistungsverluste vermieden, die dadurch entstehen, dass die PV-Module gezwungen werden, mit der tatsächlichen Spannung des Batteriespeichers zu arbeiten.

Dies eröffnete die Möglichkeit, Solarmodule mit beliebiger Zellzahl zu verwenden, solange die Spannung höher war als die des Batteriespeichers. Obwohl einige spezielle Laderegler das Laden mit einem Solarmodul mit niedrigerer Spannung ermöglichen, benötigen die meisten von ihnen eine höhere Spannung.

Da netzgekoppelte Solarmodule mit 60 Zellen mittlerweile weit verbreitet sind, ist ihr Preis pro Watt deutlich unter den der Standardmodule mit 12 V Nennspannung gesunken. Das macht sie zu einer attraktiven Option zum Laden von Batteriespeichern. Beachten Sie jedoch, dass Sie hierfür einen teureren MPPT-Laderegler benötigen.

Beachten Sie außerdem, dass Sie einen 24-V-Batteriespeicher nicht mit einem einzelnen 60-Zellen-Solarmodul laden können. Sie benötigen mindestens ein 72-Zellen-Solarmodul oder zwei 60-Zellen-Module in Reihe, um eine ausreichend hohe Spannung zum Laden von 24 V zu erreichen. In kalten Umgebungen beschränken die meisten 150-V-MPPT-Solarladeregler die Reihenschaltung auf zwei 72-Zellen-Module. Sie können jedoch bis zu drei 6-Zellen-Module in Reihe schalten und bleiben dennoch innerhalb der 150-Volt-Grenze.

Vorteile von Solarmodulen mit höherer Wattzahl

Wie steht es also mit den 72-Zellen-24-Volt-Solarmodulen für netzgekoppelte Systeme? Technologie und Vorschriften entwickeln sich weiter, und neuere Versionen der Elektrovorschriften erlauben nun 1500-Volt-Stränge für netzgekoppelte kommerzielle und großtechnische Systeme.

Netzwechselrichter werden immer größer und ermöglichen so extrem hohe Wattzahlen. Da Watt gleich Volt mal Ampere ist, lässt sich die Wattzahl eines Solarmoduls durch Hinzufügen zusätzlicher Zellen erhöhen, indem die Spannung erhöht wird.

Die Kosten für die Installation von 60-Zellen-Modulen im Vergleich zu 72-Zellen-Modulen können je nach Ihrer Anlage leicht variieren. 72-Zellen-Solarmodule sind in der Regel günstiger in großen Mengen zu installieren, weshalb sie häufiger für gewerbliche Anwendungen eingesetzt werden. Da jedes Modul über mehr Solarzellen verfügt, können Sie in der Regel weniger Module installieren, um die gleiche Strommenge zu erzeugen. Weniger Module bedeuten weniger benötigte Gestelle, was die Gesamtkosten für Ausrüstung und Installation senkt.

Andererseits sind 60-Zellen-Module leichter und einfacher zu installieren, weshalb sie häufiger auf Hausdächern installiert werden. Dies kann zu geringeren Arbeitskosten für die Installation führen. Bei großen, gewerblichen Anlagen stellen die zusätzliche Größe und das Gewicht eines 72-Zellen-Moduls kein so großes Hindernis dar, da die Anlage häufig mit Kränen auf das Dach gehoben wird.

Ausnahmen

Es gibt ein Szenario, in dem 72-Zellen-Solarmodule seltener sind. Diese Ausnahme tritt auf, wenn Sie eine Solaranlage um Mikrowechselrichter herum aufbauen.

Mikro-Wechselrichter arbeiten mit einem 1:1/2/4-System, bei dem jeder Wechselrichter an ein einzelnes PV-Modul (oder zwei, manchmal vier) angeschlossen ist. Der Vorteil dieses Systems ist seine Modularität: Wenn ein Teil ausfällt, hat dies keine Auswirkungen auf den Rest Ihrer Anlage. Dadurch lässt sich Ihr System leicht reparieren und erweitern.

Mikro-Wechselrichter haben eine Obergrenze für die von ihnen verarbeitbare Wechselstromleistung. Wenn PV-Module mehr Strom erzeugen, als der Mikro-Wechselrichter verarbeiten kann, funktionieren die Module zwar weiterhin, aber Sie verschwenden lediglich Strom – und damit auch Geld. Sie zahlen im Grunde einen höheren Preis für Ihre Module, ohne von der zusätzlichen Leistung zu profitieren.

Weitere Faktoren, die bei der Auswahl von Solarmodulen zu beachten sind

Bei der Auswahl Ihrer Solarmodule ist die Anzahl der im Modul enthaltenen Zellen nicht der wichtigste Faktor. Kosten, Ästhetik, Garantie, Effizienz und Haltbarkeit sollten bei der Auswahl der richtigen PV-Module für Ihr Zuhause oder Ihr Unternehmen berücksichtigt werden.

Um die Kosten zu ermitteln, empfiehlt es sich, die Kosten pro Watt ($/W) Ihrer 60- und 72-Zellen-Module zu vergleichen. Ähnlich wie beim Hauskauf zeigt Ihnen der Preis pro Quadratmeter, wie hoch die Kosten einer schlüsselfertigen Solaranlage pro Watt sind. Dieser Faktor ermöglicht Ihnen, den Preis für Anlagen mit 60- und 72-Zellen-Modulen zu standardisieren, insbesondere bei unterschiedlichen Systemgrößen.

PV-Module gibt es in verschiedenen Zellfarben (dunkelblau, blau, schwarz), Zellformen (pseudoquadratisch, volles Quadrat), Rückseitenfarben (weiß, schwarz) und Rahmenfarben (silber, schwarz). Wenn Ihnen die Ästhetik wichtig ist, sehen Sie sich vor Vertragsunterzeichnung unbedingt ein Bild des Moduls an oder fragen Sie Ihren Installateur nach Fotos früherer Installationen mit der gleichen Ausrüstung, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie die Module auf Ihrem Dach aussehen werden. Wenn Sie Wert auf ein möglichst elegantes Erscheinungsbild legen, gibt es viele Schwarz-auf-Schwarz-Panel Optionen. Sie zahlen möglicherweise mehr für diese Optionen, aber es kann sich lohnen.

Zu berücksichtigende Fragen

• Bauen Sie ein netzunabhängiges oder netzgekoppeltes Solarsystem?
• Wenn es nicht ans Stromnetz angeschlossen ist, welche Spannung möchten Sie für die Batteriebank zum Aufladen verwenden?
• Gibt es eine physikalische Größenbeschränkung, die die Größe des Solarmoduls begrenzen würde?
• Welche Ausrüstung wünschen Sie zur Unterstützung der Solarmodule?
• Wird ein Modul mit höherer Spannung die Anzahl der Module einschränken, die Sie in der Solaranlage verwenden können?

Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der Hauptunterschied zwischen 60-Zellen- und 72-Zellen-Solarmodulen?

Der größte Unterschied liegt in der Größe – 72-Zellen-Module sind etwa 30 cm höher als 60-Zellen-Module. Beide Typen nutzen die gleiche Technologie und kosten pro Watt Leistung etwa gleich viel. 60-Zellen-Module sind für Privathaushalte beliebt, da sie leichter und einfacher zu installieren sind. 72-Zellen-Module hingegen werden häufig in größeren Gewerbeprojekten eingesetzt, da weniger Module für die gleiche Leistung benötigt werden.

2. Funktionieren 60-Zellen-Panels für mein Heimbatteriesystem?

Ja, aber Sie benötigen die richtige Konfiguration! Für ein 24-V-Batteriesystem benötigen Sie entweder zwei miteinander verbundene 60-Zellen-Module oder ein 72-Zellen-Modul. Denken Sie daran, dass Sie zusätzlich einen speziellen Controller, einen sogenannten MPPT-Laderegler, benötigen. Dieser kostet zwar etwas mehr, sorgt aber dafür, dass Ihre Module effizient mit Ihren Batterien zusammenarbeiten.

3. Ich habe von Mikrowechselrichtern gehört – welche Paneele funktionieren am besten damit?

60-Zellen-Module funktionieren in der Regel besser mit Mikro-Wechselrichtern. Der Grund: Mikro-Wechselrichter können nur eine bestimmte Leistung verarbeiten, und 72-Zellen-Module können mehr Leistung erzeugen, als der Mikro-Wechselrichter verarbeiten kann. Das bedeutet, Sie zahlen für zusätzliche Modulleistung, die Sie nicht nutzen können – so, als würden Sie einen superstarken Sportwagen kaufen, ihn aber nie mit voller Geschwindigkeit fahren können!

4. Sparen 72-Zellen-Module wirklich Geld?

Das hängt von Ihrem Projekt ab! Bei großen Anlagen, wie z. B. in Geschäftsgebäuden, können 72-Zellen-Module Kosten sparen, da Sie weniger Module und weniger Montagematerial benötigen. Für Heiminstallationen sind 60-Zellen-Module jedoch möglicherweise kostengünstiger, da sie einfacher zu handhaben und zu installieren sind und somit geringere Arbeitskosten verursachen. Stellen Sie es sich wie den Kauf in großen Mengen vor – pro Stück ist es günstiger, aber nur, wenn Sie wirklich so viel benötigen!

5. Kann ich in meiner Solaranlage verschiedene Paneltypen mischen?

Obwohl es technisch möglich ist, ist es in der Regel besser, bei einem Typ zu bleiben. Die Verwendung gleicher Paneele verbessert die Leistung Ihres Systems und erleichtert die Wartung. Es ist wie beim Bauen mit Legosteinen – alles passt besser zusammen, wenn Sie die gleichen Teile verwenden!

6. Was muss ich bei der Auswahl der Panelfarben beachten?

Solarmodule gibt es in verschiedenen Farben wie Dunkelblau, Blau und Schwarz. Die Farbe hat keinen Einfluss auf ihre Leistung, es kommt also hauptsächlich darauf an, wie sie auf Ihrem Dach aussehen sollen. Schwarz-auf-Schwarz-Module sind beliebt, weil sie elegant aussehen, können aber etwas teurer sein. Bitten Sie Ihren Installateur, Ihnen Bilder von verschiedenen Modulen zu zeigen, die auf ähnlichen Häusern wie Ihrem installiert wurden, bevor Sie eine Entscheidung treffen.