Abschattung

Die Abschattung oder Verschattung ist eine der häufigsten Ursachen für Ertragseinbußen in der Photovoltaik. Sie tritt auf, wenn Hindernisse den direkten Lichteinfall auf die Oberfläche der Solarmodule blockieren. Man unterscheidet hierbei zwischen standortbedingten Schatten (durch Gauben, Schornsteine oder Nachbargebäude), temporären Verschattungen (durch Laub, Schnee oder Vogelkot) sowie jahreszeitlichen Schatten aufgrund des niedrigen Sonnenstandes im Winter.

Die physikalische Herausforderung: Der „Flaschenhals-Effekt“

In einem herkömmlichen Modul sind die Solarzellen in Reihe geschaltet. Das bedeutet: Die schwächste Zelle bestimmt den Stromfluss des gesamten Moduls. Wird eine einzige Zelle durch Abschattung blockiert, wirkt sie wie ein Widerstand. Dies mindert nicht nur den Ertrag des gesamten Strings, sondern führt auch zur Erwärmung der betroffenen Zelle. Dieser Hot-Spot-Effekt kann im schlimmsten Fall die Zelle oder die Rückfolie dauerhaft beschädigen.

Lösung 1: Halbzellen-Technologie (Half-Cut) für maximale Ausfallsicherheit

Die Halbzellen-Technologie ist heute der Standard für professionelle Installationen. Hierbei werden die Solarzellen halbiert, was die Anzahl der Zellen verdoppelt und den internen Stromfluss senkt.

• Zweigeteiltes Moduldesign: Ein Halbzellen-Modul ist technisch in eine obere und eine untere Hälfte gesplittet, die parallel verschaltet sind. Wenn die untere Hälfte des Moduls durch herabgefallenes Laub oder eine tiefstehende Gaube verschattet wird, produziert die obere Hälfte weiterhin zu 100 % Strom. Bei herkömmlichen Vollzellen-Modulen würde in diesem Fall die Leistung des gesamten Moduls massiv einbrechen.

• Reduzierte Zellverluste: Da der Strom pro Zelle halbiert wird, sinkt der elektrische Widerstand. Dies führt zu einer geringeren Wärmeentwicklung und sorgt dafür, dass das Modul auch bei Teilverschattung kühler bleibt und effizienter arbeitet.

Lösung 2: Bifaziale Technik und der Albedo-Effekt

Die bifaziale Technik (zweiseitige Lichtaufnahme) ist ein entscheidender Vorteil, um Ertragsverluste durch Abschattung auf der Vorderseite abzufedern.

• Nutzung der Rückseite: Bifaziale Module fangen nicht nur direktes Sonnenlicht auf der Vorderseite ein, sondern nutzen auch reflektiertes Licht vom Untergrund (Albedo-Effekt) sowie diffuses Licht aus der Umgebung auf der Rückseite.

• Kompensation bei Verschattung: Sollte die Vorderseite eines Moduls teilweise verschattet sein, generiert die aktive Rückseite weiterhin Energie. Dies stabilisiert den Modulstring und sorgt dafür, dass die Bypass-Dioden seltener aktiv werden müssen. Besonders bei Freiflächenanlagen oder auf hellen Flachdächern führt dies zu einem signifikanten Mehrertrag.

• Glas-Glas-Vorteil: Erst die Kombination aus bifazialer Zelle und einer Glas-Glas-Konstruktion macht das System extrem langlebig. Das hintere Glas schützt die Zellen dauerhaft vor Umwelteinflüssen und ermöglicht eine optimale Lichtdurchlässigkeit für die Rückseite.

Schutz durch Bypass-Dioden und thermisches Management

Ergänzend zur Zelltechnologie verhindern integrierte Bypass-Dioden, dass eine verschattete Zelle das gesamte Modul „abschaltet“. Sie leiten den Stromfluss einfach um den verschatteten Bereich herum. In Verbindung mit der robusten Glas-Glas-Bauweise von BAUER Solar wird die entstehende Wärme bei solchen Schaltvorgängen deutlich besser abgeleitet als bei herkömmlichen Folienmodulen. Dies minimiert den thermischen Stress für die Zellen und sichert die Investition über Jahrzehnte.

Eine präzise Verschattungsanalyse bleibt die Grundlage jeder seriösen Planung. Durch den Einsatz von BAUER Glas-Glas-Modulen mit Halbzellen-Technologie und bifazialen N-Type Zellen minimieren Sie jedoch die technischen Risiken von Abschattungen. Sie bieten Ihren Kunden ein System, das auch unter schwierigen Bedingungen eine stabile Performance liefert und Hot-Spots effektiv vorbeugt.