PV-Modul: Aufbau in 3D
Wie ist ein Photovoltaik-Modul aufgebaut, und warum steht es unter Spannung, sobald Licht darauf fällt? Hier zerlegst du ein PV-Modul in 3D, vom Solarglas über Einbettfolie und Zellen bis zur Anschlussdose mit den Bypassdioden.
Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.
PV-Modul
Ein Modul ist ein Schichtpaket: Glas, Einbettfolie, Solarzellen, noch eine Einbettfolie und die Rückseitenfolie, zusammen in einem Rahmen. Mit Weiter wird es Schicht für Schicht zerlegt, oder du tippst direkt auf eine Lage.
Die Lagen im Überblick
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Aluminiumrahmen
Er macht das Modul steif und nimmt die Klemmen der Unterkonstruktion auf. Das Schichtpaket ist in den Rahmen eingeklebt. Ob und wie der Rahmen geerdet wird, legen Hersteller und Planung fest.
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Solarglas
Gehärtetes Glas, meist rund 3 mm dick und eisenarm, damit möglichst viel Licht durchkommt. Es schützt die Zellen vor Hagel, Schnee und Wetter.
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Einbettfolie
Die Zellen liegen zwischen zwei Kunststofffolien, meist aus EVA. Beim Laminieren werden sie unter Wärme und Vakuum miteinander verschmolzen und schließen die Zellen dicht ein, so kommt keine Feuchtigkeit an die Zellen.
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Solarzellen und Zellverbinder
Hier 60 Zellen aus Silizium. Jede liefert nur rund 0,6 bis 0,7 V, deshalb sind sie über dünne Bändchen in Reihe geschaltet. Feine Kontaktfinger auf der Zelle sammeln den Strom ein, die breiteren Bändchen leiten ihn zur nächsten Zelle.
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Rückseitenfolie
Die weiße Folie auf der Rückseite isoliert elektrisch und schützt vor Feuchtigkeit. Bei Glas-Glas-Modulen sitzt dort stattdessen eine zweite Glasscheibe.
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Anschlussdose mit Bypassdioden
Hier kommen die Enden der Zellstränge heraus, im Modell ist die Dose offen. Die Zellen sind meist in drei Gruppen aufgeteilt, jede hat eine Bypassdiode. Wird eine Zelle verschattet, leitet die Diode den Strom an ihrer Gruppe vorbei, so bremst eine einzelne Zelle nicht das ganze Modul aus. Zwei Leitungen mit Steckverbindern führen zum nächsten Modul.