{"id":4372,"date":"2025-05-09T04:50:08","date_gmt":"2025-05-09T04:50:08","guid":{"rendered":"https:\/\/couleenergy.com\/?p=4372"},"modified":"2025-07-01T10:44:29","modified_gmt":"2025-07-01T10:44:29","slug":"hpbc-solarmodule-so-verbessert-die-ruckkontakttechnologie-die-leistung-im-halbschatten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/couleenergy.com\/de\/hpbc-solar-panels-how-back-contact-technology-improves-performance-in-partial-shade\/","title":{"rendered":"HPBC-Solarmodule: Wie die R\u00fcckkontakttechnologie die Leistung im Halbschatten verbessert"},"content":{"rendered":"

Haben Sie schon einmal erlebt, dass Ihre Solarstromproduktion drastisch sinkt, wenn ein kleiner Schatten auf Ihre Solarmodule f\u00e4llt? Damit sind Sie nicht allein. Schatten war lange Zeit eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen f\u00fcr Solarenergie \u2013 bis jetzt. Die HPBC-Technologie ver\u00e4ndert die Situation f\u00fcr Hausbesitzer und Unternehmen, die mit teilweiser Beschattung zu k\u00e4mpfen haben.<\/p>\n\n\n\n

Was ist HPBC-Technologie und warum sollte sie Sie interessieren?<\/h2>\n\n\n\n

HPBC steht f\u00fcr Hybrid passivierter R\u00fcckkontakt<\/strong>, eine von Longi Green Energy entwickelte Solarzellentechnologie, die fortschrittliche Passivierungstechniken mit einer Back-Contact-Architektur kombiniert.<\/p>\n\n\n\n

Die Technologie erm\u00f6glicht eine ungehinderte Beschattung der Vorderseite durch Metallkontakte und optimiert die Photonensammlung, was zu einer besseren Umwandlungseffizienz f\u00fchrt. Vereinfacht ausgedr\u00fcckt: HPBC verlagert alle elektrischen Verbindungen auf die R\u00fcckseite der Solarzelle, sodass die Vorderseite vollst\u00e4ndig frei bleibt und das Sonnenlicht einfangen kann.<\/p>\n\n\n\n

Warum ist das f\u00fcr Sie wichtig? Weil dieses Design eine grundlegend andere Art der Stromhandhabung innerhalb des Panels erm\u00f6glicht, die unter realen Bedingungen wie Halbschatten deutlich bessere Ergebnisse liefert.<\/p>\n\n\n\n

\"HPBC<\/figure>\n\n\n\n

Das Schattenproblem: Die Schw\u00e4che herk\u00f6mmlicher Solarmodule<\/h2>\n\n\n\n

Standard-Solarmodule sind in Reihe geschaltet, \u00e4hnlich wie Weihnachtsbeleuchtungen, bei denen eine defekte Gl\u00fchbirne die gesamte Lichterkette beeintr\u00e4chtigt. Wenn ein Blatt oder Ast nur 51 TP3T Ihres Moduls beschattet, k\u00f6nnen Sie 15\u2013251 TP3T Ihrer Leistung verlieren.<\/p>\n\n\n\n

\n

Solarmodule funktionieren im Schatten, ihre Leistung sinkt jedoch. Generell gilt: Solarmodule produzieren unter Wolken und im Schatten etwa halb so viel Energie wie unter direkter Sonneneinstrahlung.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Diese Schwachstelle besteht, weil herk\u00f6mmliche Module nur einen einzigen elektrischen Pfad haben. Wenn Schatten einen Teil dieses Pfads blockiert, entsteht Widerstand, der das gesamte Modul beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n\n\n\n

\"Das
Stromfluss in herk\u00f6mmlichen Modulen (links) im Vergleich zu HPBC-Modulen (rechts) bei teilweiser Beschattung<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Funktionsweise von HPBC: Die Wissenschaft hinter einer besseren Schattenleistung<\/h2>\n\n\n\n

HPBC-Module gehen anders mit Schatten um, da sie die Art und Weise, wie Elektrizit\u00e4t durch die Zellen flie\u00dft, grundlegend ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

Die Back-Contact-Architektur<\/h3>\n\n\n\n

Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Panels mit Metallgitterlinien auf der Vorderseite platziert HPBC sowohl positive als auch negative Kontakte in einem abwechselnden Muster (\u00e4hnlich wie ineinander verschlungene Finger) auf der R\u00fcckseite der Zelle.<\/p>\n\n\n\n

Dieses Design \u201eerh\u00f6ht nicht nur die Effizienz, sondern verbessert auch die Sicherheit und senkt die langfristigen Wartungskosten\u201c und erm\u00f6glicht gleichzeitig eine bessere Energieausbeute unter unterschiedlichen Lichtbedingungen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Alternative Strompfade<\/h3>\n\n\n\n

Diese Architektur erzeugt mehrere parallele Strompfade. Wenn ein Bereich beschattet ist, kann der Strom dennoch effizient \u00fcber alternative Routen flie\u00dfen, \u00e4hnlich wie der Verkehr eine Stra\u00dfensperrung umgeht.<\/p>\n\n\n\n

Laut HZG Solar verf\u00fcgen diese Zellen \u00fcber eine \u201est\u00e4rkere Lichtabsorption, einen h\u00f6heren Umwandlungswirkungsgrad und eine stabilere Strom\u00fcbertragung\u201c, wodurch sie \u201enat\u00fcrlich f\u00fcr verteilte Photovoltaik-Szenarien geeignet\u201c seien.<\/p>\n\n\n\n

\"Die
HPBC-Zellenstruktur mit allen Kontakten auf der R\u00fcckseite, sodass die Vorderseite f\u00fcr die Absorption von Sonnenlicht vollst\u00e4ndig offen bleibt<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Leistung in der Praxis: Was die Tests zeigen<\/h2>\n\n\n\n

Unabh\u00e4ngige Tests best\u00e4tigen die Vorteile von HPBC bei Schattenbedingungen:<\/p>\n\n\n\n

In einem siebenmonatigen Test, der vom chinesischen National Photovoltaic Quality Inspection Center (CPVT) durchgef\u00fchrt wurde, \u201ewiesen die BC-Antistaubmodule von LONGi einen durchschnittlichen relativen Monatsgewinn von 2,331 TP3T im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen BC-Modulen auf und erreichten den h\u00f6chsten Tagesgewinn von \u00fcber 101 TP3T.\u201c<\/p>\n\n\n\n

In Umgebungen mit dynamischer Beschattung (z. B. durch sich bewegende Baumschatten) halten HPBC-Module typischerweise 80\u201385 TP3T ihrer optimalen Leistung, w\u00e4hrend herk\u00f6mmliche Module auf 65\u201370 TP3T abfallen k\u00f6nnen. Dies entspricht einer Verbesserung von etwa 10\u201315 Prozentpunkten unter identischen Beschattungsbedingungen.<\/p>\n\n\n\n

\n

\u201eNach der Umstellung auf HPBC-Module stieg unsere Energieproduktion trotz des teilweisen Schattens durch den Ahornbaum unseres Nachbarn um fast 181 TP3T. Der Unterschied ist am sp\u00e4ten Nachmittag am deutlichsten, da der Baumschatten unsere Produktion fr\u00fcher vollst\u00e4ndig zum Erliegen brachte.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

\u2014 Winifred Blaxton, Hausbesitzerin in Portland<\/p>\n\n\n\n

\"Ultraschwarze<\/figure>\n\n\n\n

HPBC vs. TOPCon vs. PERC: Die Wahl der richtigen Technologie<\/h2>\n\n\n\n

Auf dem Solarmarkt gibt es derzeit mehrere fortschrittliche Zelltechnologien. Wie schneiden sie im Vergleich ab?<\/p>\n\n\n\n

Leistungsvergleich<\/h3>\n\n\n\n
Besonderheit<\/th>HPBC<\/th>TOPCon<\/th>PERC<\/th><\/tr><\/thead>
Zelleffizienz<\/strong><\/td>24.3-26.6%<\/td>24.5-25.5%<\/td>22.0-23.5%<\/td><\/tr>
Moduleffizienz<\/strong><\/td>22.8-24.8%<\/td>22.5-23.1%<\/td>20.0-21.5%<\/td><\/tr>
Schattenleistung<\/strong><\/td>Vorgesetzter<\/td>Gut<\/td>Standard<\/td><\/tr>
Temperaturkoeffizient<\/strong><\/td>-0,26% bis -0,28%\/\u00b0C<\/td>-0,30% bis -0,33%\/\u00b0C<\/td>-0,35% bis -0,40%\/\u00b0C<\/td><\/tr>
Bifaziales Verh\u00e4ltnis<\/strong><\/td>30-50%<\/td>70-80%<\/td>60-70%<\/td><\/tr>
\u00c4sthetik<\/strong><\/td>Premium (keine Gitterlinien)<\/td>Standard<\/td>Standard<\/td><\/tr>
Marktreife<\/strong><\/td>Neuer (seit 2022)<\/td>Gegr\u00fcndet<\/td>Reifen<\/td><\/tr>
Aktueller Marktanteil<\/strong> (N-Typ)<\/td>10-15%<\/td>55-60%<\/td>N\/A (P-Typ)<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Sowohl HPBC- als auch TOPCon-Technologien zeichnen sich durch hohe Wirkungsgrade aus, wobei HPBC im Labor leicht \u00fcberlegen ist. Die tats\u00e4chliche Leistung variiert jedoch je nach Umgebungsfaktoren. In Bezug auf die Temperaturbest\u00e4ndigkeit sind TOPCon- und HPBC-Optionen besonders beeindruckend, mit Temperaturkoeffizienten von bis zu -0,301 TP3T\/\u00b0C im Vergleich zu Standardmodulen mit -0,351 TP3T\/\u00b0C oder schlechter.<\/p>\n\n\n\n

Technische Merkmale<\/h3>\n\n\n\n

HPBC<\/h4>\n\n\n\n

Kombiniert TOPCon- und IBC-Technologien (Interdigitated Back Contact), um eine Zelle ohne Metallkontakte auf der Vorderseite zu erstellen und so die Lichtabsorption zu maximieren.<\/p>\n\n\n\n

Longi entwickelt seit 2018 HPBC-Zellen. Standardversionen erreichen eine bemerkenswerte Massenproduktionseffizienz von 25%. Durch interne Strukturverbesserungen verbessert die Technologie die Lichtabsorption und die photoelektrische Umwandlungsf\u00e4higkeit deutlich.<\/p>\n\n\n\n

TOPCon<\/h4>\n\n\n\n

Verwendet eine d\u00fcnne Oxidschicht und dotiertes Silizium, um passivierte Kontakte zu erzeugen, die die Elektronenrekombination reduzieren.<\/p>\n\n\n\n

Laut Solar N Plus erreichten TOPCon-Module in Studien des Fraunhofer ISE in der Massenproduktion Wirkungsgrade von \u00fcber 25% und \u00fcbertrafen damit herk\u00f6mmliche PERC-Module. Der h\u00f6here Wirkungsgrad bedeutet mehr Stromerzeugung auf gleicher Fl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

PERC<\/h4>\n\n\n\n

F\u00fcgt herk\u00f6mmlichen Zellen eine Passivierungsschicht hinzu, die nicht absorbiertes Licht zur\u00fcck in die Zelle reflektiert.<\/p>\n\n\n\n

Solar N Plus weist darauf hin, dass die PERC-Technologie \u201edie Effizienz herk\u00f6mmlicher Solarzellen verbessert\u201c, indem sie eine dielektrische Schicht verwendet, die \u201eRekombinationsverluste reduziert und ungenutztes Licht zur\u00fcck in die Zelle reflektiert\u201c, was zu \u201eeiner Steigerung der Energieerzeugung von etwa 6-12% im Vergleich zu Standard-Solarzellen\u201c f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

\"BC<\/figure>\n\n\n\n

Wann HPBC f\u00fcr Ihr Projekt am sinnvollsten ist<\/h2>\n\n\n\n

Die HPBC-Technologie ist in bestimmten Szenarien besonders wertvoll:<\/p>\n\n\n\n

1. Installationen mit unvermeidbaren Schattenproblemen<\/h3>\n\n\n\n

Wenn Ihr Dach teilweise durch nahe gelegene B\u00e4ume, Geb\u00e4ude oder Dachelemente wie Schornsteine oder L\u00fcftungs\u00f6ffnungen beschattet wird, kann die h\u00f6here Schattentoleranz von HPBC einen erheblichen Unterschied bei der j\u00e4hrlichen Energieproduktion ausmachen.<\/p>\n\n\n\n

Reale Installationen unter teilweise beschatteten Bedingungen zeigen mit HPBC-Systemen typischerweise eine um 5-15% h\u00f6here j\u00e4hrliche Energieproduktion im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Paneelen an identischen Standorten.<\/p>\n\n\n\n

2. Projekte, bei denen \u00c4sthetik wichtig ist<\/h3>\n\n\n\n

Wie von Pak Solar Services beschrieben, sind HPBC-Module \u201eperfekt f\u00fcr alle, die Wert auf elegante \u00c4sthetik und hohe Effizienz legen\u201c und eignen sich besonders f\u00fcr \u201emonofaziale\u201c Anwendungen, bei denen es auf das Aussehen ankommt.<\/p>\n\n\n\n

Das Fehlen von Gitterlinien auf der Vorderseite sorgt f\u00fcr ein sauberes, einheitliches Erscheinungsbild, das besonders wertvoll ist f\u00fcr:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Architektonisch sensible Installationen<\/li>\n\n\n\n
  • Luxusimmobilien und erstklassige Gesch\u00e4ftsgeb\u00e4ude<\/li>\n\n\n\n
  • Historische Viertel mit strengen optischen Anforderungen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    3. Installationen mit begrenztem Platzangebot<\/h3>\n\n\n\n

    Bei begrenzter Dachfl\u00e4che wird der Effizienzvorteil von HPBC besonders wertvoll:<\/p>\n\n\n\n

    Der theoretische Umwandlungswirkungsgrad von BC-Zellen hat 29,1% erreicht, wobei Produkte mit BC-Zellentechnologie \u201ein globalen Komponentenrankings erhebliche Effizienzvorteile aufweisen\u201c.<\/p>\n\n\n\n

    Dieser Platzeffizienzvorteil des 5-7% f\u00fchrt direkt zu mehr Leistung auf der gleichen Fl\u00e4che, was f\u00fcr die Maximierung der Rendite bei platzbeschr\u00e4nkten Installationen entscheidend ist.<\/p>\n\n\n\n

    \n

    \u201eWir haben ein kleines Dach mit begrenzter Fl\u00e4che f\u00fcr Solaranlagen. Dank der h\u00f6heren Effizienz der HPBC-Module konnten wir auf derselben Fl\u00e4che ein 6,5-kW-System installieren, wo uns herk\u00f6mmliche Solarmodule nur 5,8 kW geliefert h\u00e4tten. Dadurch k\u00f6nnen wir fast 1001 TP3T unseres Strombedarfs decken.\u201c<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

    \u2014 Merrick Denslow, Hausbesitzer in Seattle<\/p>\n\n\n\n

    \"\u00c4sthetische,<\/figure>\n\n\n\n

    Die Kompromisse verstehen: HPBC-Einschr\u00e4nkungen<\/h2>\n\n\n\n

    Keine Technologie ist perfekt und bei HPBC gibt es einige Einschr\u00e4nkungen, die ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen:<\/p>\n\n\n\n

    H\u00f6here Anschaffungskosten<\/h4>\n\n\n\n

    HPBC-Module erzielen typischerweise einen 5-10%-Aufpreis gegen\u00fcber vergleichbaren TOPCon-Modulen. Dieser Aufpreis d\u00fcrfte mit zunehmender Produktionsskalierung und Weiterentwicklung der Herstellungsverfahren sinken.<\/p>\n\n\n\n

    Moregosolar erkl\u00e4rt: \u201eDie HPBC-Technologie steht vor Herausforderungen, die mit h\u00f6heren anf\u00e4nglichen Herstellungskosten und der Komplexit\u00e4t ihres Hetero\u00fcbergangsdesigns zusammenh\u00e4ngen\u201c, obwohl diese durch Leistungsvorteile bei bestimmten Anwendungen ausgeglichen werden.<\/p>\n\n\n\n

    Eingeschr\u00e4nkte bifaziale Leistung<\/h4>\n\n\n\n

    Wenn die Stromerzeugung auf der R\u00fcckseite f\u00fcr Ihre Installation wichtig ist (z. B. bei Bodenmontagesystemen mit reflektierender Umgebung), beachten Sie, dass das Bifazialverh\u00e4ltnis von HPBC (30-50%) niedriger ist als das von TOPCon (70-80%) oder HJT (85-95%).<\/p>\n\n\n\n

    Fertigungskomplexit\u00e4t<\/h4>\n\n\n\n

    Jiang Dongyu, Vizepr\u00e4sident von Longi, erkl\u00e4rt: \u201eDie Technologie f\u00fcr den R\u00fcckkontakt ist nicht neu. Allerdings ist Longi derzeit das einzige Unternehmen, das dieses Produkt zu einem sehr vern\u00fcnftigen Preis auf den Markt bringen kann.\u201c Diese Komplexit\u00e4t schr\u00e4nkt die Auswahl an Lieferanten im Vergleich zu etablierteren Technologien ein.<\/p>\n\n\n\n

    Die Zukunft der HPBC-Technologie<\/h2>\n\n\n\n

    Laut Longi-Vorsitzendem Zhong Baoshen \u201ewerden Back-Contact-Zellen in den n\u00e4chsten f\u00fcnf bis sechs Jahren die Hauptrolle bei kristallinen Siliziumzellen spielen\u201c und \u201edie hohe Umwandlungseffizienz von BC-Zellen ist das Kronjuwel der kristallinen Siliziumtechnologie.\u201c<\/p>\n\n\n\n

    Mehrere Entwicklungen lassen auf eine rosige Zukunft f\u00fcr HPBC schlie\u00dfen:<\/p>\n\n\n\n

    Erweiterung der Produktionskapazit\u00e4t<\/h3>\n\n\n\n

    Longi baut seine Produktion z\u00fcgig aus und plant eine 29-GW-Solarzellenproduktionsanlage in Shaanxis Xixian New Area, die die HPBC-Technologie einsetzen wird. Das Unternehmen erkl\u00e4rt, dass \u201edie Voraussetzungen f\u00fcr die Massenproduktion hocheffizienter HPBC-Solarzellen ausgereift sind\u201c.<\/p>\n\n\n\n

    Technologische Verbesserungen<\/h3>\n\n\n\n

    Zu den j\u00fcngsten Innovationen geh\u00f6ren Module mit \u201eeinem Temperaturkoeffizienten von -0,28%\/\u00b0C und einer Leistungsabgabe von 565 W bis 590 W.\u201c Das Unternehmen f\u00fchrt die \u201estarke Hitze- und Feuchtigkeitsbest\u00e4ndigkeit\u201c auf \u201edie einzigartigen Eigenschaften der HPBC-Zelle\u201c zur\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

    Marktakzeptanz<\/h3>\n\n\n\n

    Longi gibt an, weltweit bereits 30 GW seiner BC-Module verkauft zu haben, davon 10 GW Anti-Staub-Module f\u00fcr den gewerblichen und industriellen Bereich. Diese zunehmende Akzeptanz deutet auf ein wachsendes Marktvertrauen in die Technologie hin.<\/p>\n\n\n\n

    \n