Solarmodule

Aktualisiert am: 12.01.2022

Solarmodule sind das Herzstück einer Solar-Anlage im Garten. Sie können auf dem Dach von Gartenhaus, Carport oder Garage befestigt werden und dienen zur Stromversorgung zahlreicher Elektrogeräte im Garten, wie z. B. von Teichpumpen oder Lichterketten.

Update vom 12.01.2022

Wir haben die Informationen in diesem Beitrag aktualisiert und auf den neuesten Stand gebracht.

Solarmodule – Solarstrom für den Garten Testsieger* 2022

Bewertung: 4.5 von 5 Sternen

Eigenschaften: Faltbares Solarmodul, 100 Watt, 2 x USB-Anschluss, Abmessungen: 122 x 53,5 x 0,5 cm, Gewicht: 4,68 kg

Platzsparend und mobil: Das ultraleichte Jackery Faltbares Solarpanel SolarSaga 100

kommt auf einen Wirkungsgrad von 23 Prozent. Besonders praktisch ist hierbei, dass es 2 USB-Ports besitzt. Mit speziellen Magnetverschlüssen kann der Anwender das Panel innerhalb von wenigen Sekunden zusammenfalten und platzsparend verstauen.
Diese umweltfreundliche Solaranlage ist der optimale Generator für die Jackery-Explorer-Powerstationen, welche separat im Handel erhältlich ist. In Zusammenhang dazu ergibt sich somit die optimale Stromversorgung im Außenbereich.
Das Solarpanel SolarSaga 100 besitzt eine hohe Effizienz. Die monokristallinen Solarzellen können eine Umwandlungseffizienz von 23 Prozent erreichen. Das Modul besitzt zudem ein strapazierfähiges ETFE-Material und sorgt daher für eine lange Lebensdauer, ein leichtes Gewicht und eine hohe Lichtdurchlässigkeit.
Der Jackery-SolarSaga-100-Sonnenkollektor war der RED DOT AWARD WINNER im Jahre 2018. Dieser eignet sich zur Gewinnung von Solarenergie und ist ergonomisch und deshalb besonders einfach mitzunehmen, wetterfest und robust und erfreut sich somit einer höchsten Beliebtheit vielen Kunden weltweit.
Das Jackery Faltbares Solarpanel SolarSaga 100 überzeugt vor allem durch die einfache Handhabung. Es wird einfach aufgeklappt, aufgestellt und angeschlossen. Bei einer hohen Sonneneinstrahlung benötigt es circa 9,5 h, um den Solargenerator voll aufzuladen. So wird bei sehr gutem Wetter 1,5 Tage gebraucht, bis die Lithium-Batterie vollgeladen ist.
Herbei handelt es sich um Testwerte, da die Sonne am Tag wandert und der Winkel der Einstrahlung nicht immer optimal ist. 100W sind allerdings durchaus optimal dimensioniert. Die dazugehörige Solartasche ist zu den Modellen Explorer 240/500/1000 kompatibel.
Dieses Solarpanel ist sehr kompatibel und effektiv und somit optimal für den mobilen Einsatz geeignet. Zudem ist das Solarladegerät mit bis zu 100 Watt sehr leistungsstark und eignet sich somit selbst für das Aufladen einer Powerbank – vorausgesetzt diese besitzt einen Ladeeingang mit 18 Volt.
Die moderne Solartechnik ermöglicht eine hohe Effizienz mit einem hohen Wirkunsgrad. So ist dieses Solarpanel ebenfalls für das Laden der mobilen Geräte mit einem USB-Anschluss anwendbar. Vor allem der QC3 Ladeanschluss gestattet ein schnelles Laden des jeweiligen Gerätes.

Vorteile:
  • mobil und flexibel einsetzbar
  • mit USB-A und USB-C
  • wasserdicht nach IP65
  • platzsparend faltbar
Nachteile:
  • Leistung gelegentlich geringer als angegeben

Bewertung: 4.5 von 5 Sternen

Eigenschaften: Monokristallines Solarmodul, 50 - 150 Watt, 12 Volt, Abmessungen: 68 x 114 x 35 cm (bei 150 W), Gewicht: 3,7 - 12 kg

Funktioniert auch bei bewölktem Wetter: Das Offgridtec Solarpanel Monokristallin

mit der 5 Busbar-Technik arbeitet mit monokristallinen Solarzellen sowie mit einem Wirkungsgrad von mehr als 20 Prozent und eignet sich durch die Systemspannung von 12 Volt sehr gut für 24- und 12V-Systeme mit MPPT-Ladereglern. Diese Beschaffenheit sorgt für eine besonders hohe Performance und verminderte Ertragsverluste durch Abfälle von Spannungen.
Die Offgridtec-SWM-Solarmodule werden mit den Zellen von Solarworld bestückt. Außerdem werden lediglich Zellen des höchsten Qualitätsgrades hierin verbaut und garantieren durch die moderne Fertigung eine gleichbleibend hohe Leistung und Qualität bei einer maximalen Lebensdauer.
Das Unternehmen Offgridtec aus Bayern führt verschiedenartig leistungsstarke Photovoltaikanlagen zur Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie. Dabei werden Inselanlagen fest eingebaut und können unabhängig vom öffentlichen Netz arbeiten. Mobile Anlagen können zum Beispiel ein Boot oder ein Wohnmobil auf Reisen mit Energie versorgen und eine autarke Energieversorgung im Garten sicherstellen.
Bei den Kunden ist das Offgridtec Solarpanel Monokristallin besonders beliebt. Dieses eignet sich zum Aufladen von Akkus und ist somit auch im Kleingarten besonders praktisch.
Diese Anlage erbringt eine Leistung von 150 Wp und ist aus 2 Modulen aufgebaut. Hierin befinden sich monokristalline Solarzellen und das Modul besitzt einen Rahmen aus Aluminium. Dieser ist mit einer Leistungsgarantie von 20 Jahren ausgestattet.
Nach Angaben des Herstellers Offgridtec produzieren die Solarmodule im Zeitraum von April bis Oktober im Schnitt 800 Wh Energie jeden Tag. An sonnigen Tagen erhöht sich der Ertrag, bei schlechtem Wetter sinkt er. In den Monaten November bis März kann er Anwender im Durchschnitt mit 160 Wh jeden Tag rechnen.
Mit dem Solarmodul werden der Laderegler Steca PR3030, ein Kabel, ein Stecker zur Verknüpfung der Module mit dem Batterieladekabel und Laderegler mitgeliefert. Das Modul ist universell einsetzbar, beispielsweise in Solaranlagen in Gärten, Fahrzeugen, Booten oder für die Beleuchtungen und in der Überwachungstechnik.

Vorteile:
  • gute Ladung auch bei bedecktem Himmel
  • gute Verarbeitungsqualität
  • Leistung entspricht dem Herstellerversprechen
  • hohe Lebensdauer
Nachteile:
  • selten Verarbeitungsfehler

Bewertung: 4.5 von 5 Sternen

Eigenschaften: Monokristallines Solarmodul, 50 - 170 Watt, 12 Volt, Abmessungen: 1480 x 670 x 35mm cm (bei 170 W), Gewicht: 3,9 - 13,5 kg

Zuverlässig und langlebig: Die Oberfläche des Enjoy solar Monokristallines Solarpanel

besteht aus gehärtetem ESG-Solarglas mit einer wetterfesten Beschichtung. Dieses Modul ist mit klassischen 156 Millimetern Zellen verbaut. Besonders ist der korrosionsbeständige Aluminiumrahmen für den erweiterten Einsatz mit Montagelöchern.
Ebenso von Bedeutung ist die IP65-Anschlussdose mit 90 Zentimeter langem und 4 Quadratmillimeter doppelt isoliertem Solarkabel und einem MC4 Stecker. Das Enjoy solar Monokristallines Solarpanel besitzt eine hohe Effizienz durch den 5-Busbar. Dieser eignet sich selbst bei schlechten Lichtverhältnissen und ist optimal für 12V-System.
Die Oberfläche besteht gehärtetem ESG-Solarglas und ist mit 158,75 Millimeter monokristallinen Zellen verbaut. Ebenfalls integriert ist in dem Modul eine integrierte Bypass-Diode, welche einen minimierten Abfall der Leistung bei Beschattung garantiert.
Das Enjoy solar Mono 100W 12V Solarpanel ist mit klassischen 125 Millimeter monokristallinen Zellen verbaut. Das Modul ist TÜV-zertifiziert. Ein weiterer Vorteil ist die Oberfläche, welche aus gehärtetem ESG-Solarglas mit einer wetterfesten Beschichtung besteht.

Vorteile:
  • hohe Verarbeitungsqualität
  • zuverlässige Betriebsweise
  • hohe Leistung
  • lange Haltbarkeit
Nachteile:
  • deutlich reduzierte Leistung bei geringer Beschattung
  • selten Defekte Lieferungen

Solarmodule kaufen – Flexible Stromversorgung für den Garten

Solarmodule werden eingesetzt, um das Licht der Sonne in elektrische Energie umgewandelt wird. Sie sind der bedeutendste Teil der Solaranlage und in verschiedenen Bauweisen erhältlich.

Flexible Solarmodule sind häufig für den mobilen Einsatz konzipiert. Sie lassen sich falten oder aufrollen und sind mit ihren kompakten Abmessungen einfach zu transportieren.

Für eine Solaranlage im Garten werden überwiegend starre Solarmodule verwendet. Diese lassen sich z. B. auf dem Dach des Gartenhauses oder auf der Garage installieren.

Die Solarzellen sind dabei fest in den Rahmen eingebaut und durch eine Platte aus Glas vor Witterungseinflüssen geschützt. Für eine höhere Leistung können mehrere Solarmodule miteinander verschaltet werden.

Was sind Solarmodule?

Eine Solaranlage wandelt die Lichtenergie der Sonne in elektrischen Strom um. Dieser Prozess findet bei jeder Solaranlage in den Solarmodulen statt. Jedes Solarmodul besteht dabei aus mehreren Solarzellen und verfügt über verschiedene Anschlussmöglichkeiten.

Die Solarzellen wandeln über einen photoelektrischen Effekt durch die Wechselwirkungen von Lichtteilchen (Photonen) mit der Materie die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie um. Um den so erzeugten Solarstrom zu speichern, benötigt man für die Errichtung einer Solaranlage im Garten zusätzlich eine Solarbatterie und einen Laderegler.

Der Aufbau eines Solarmoduls

Jedes Solarmodul besteht aus einer unterschiedlichen Anzahl Solarzellen. Diese sind auf einem Trägermaterial befestigt und auf der Vorder- und auf der Rückseite durch eine spezielle Schicht vor Nässe und Feuchtigkeit geschützt.

Dazu kommen beispielsweise wetterfeste Folien aus Kunststoff zur Anwendung, bei welche die oberste Schicht eine gute Lichtdurchlässigkeit besitzen sollte. Die vordere Seite der Solarzelle ist durch eine Scheibe aus Glas vor Witterungseinflüssen geschützt.

Dabei kommt häufig Einscheiben-Sicherheitsglas zum Einsatz, das besonders robust und strapazierfähig ist. Selbst Hagel und Sturm kann das Glas standhalten, sodass die Solarmodule unbesorgt ganzjährig im Garten verbleiben können.

Das Solarmodul ist in einen stabilen Rahmen aus Edelstahl oder aus Aluminium gefasst und an den Seiten abgedichtet. Ein solcher Rahmen dient dem optimalen Halt und erleichtert gleichzeitig die Montage und den Transport der Solarmodule.

Je nach Modell ist der Aufbau eines Solarmoduls unterschiedlich. Dabei wird unter anderem zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarmodulen differenziert.

Monokristalline und polykristalline Solarmodule

Monokristalline und polykristalline Solarmodule sind nicht die einzigen im Handel erhältlichen Varianten, werden allerdings häufig für Solaranlagen im Garten eingesetzt. Die Basis beider Varianten sind die sogenannten Wafer. Dabei handelt es sich um Siliziumscheiben, die auf unterschiedliche Art und Weise produziert werden.

Für die Herstellung von polykristallinen Solarmodulen wird Silizium eingeschmolzen und in Blöcke gegossen. Anschließend werden Scheiben von diesen Blöcken geschnitten. Bei der Abkühlung entstehen unterschiedlich große Siliziumkristalle.

Die verschiedenartige Anordnung der Kristalle und ihre unregelmäßige Größe reduzieren den Wirkungsgrad von polykristallinen Solarmodulen. Zusätzlich ist der Siliziumanteil in dieser Variante deutlich geringer als in der von monokristallinen Solarmodulen. Diese Nachteile lassen sich durch eine größere Fläche ausgleichen, die mit polykristallinen Solarmodulen versehen wird.

Aufgrund der einfacheren Herstellung und des günstigeren Preises erreichen polykristalline Solarmodule einen hohen Marktanteil. Sie eignen sich für große Freiflächen oder für die Installation auf großen, langen Dächern.

Bereits hier zeigt sich, dass polykristalline Solarmodule für den Einsatz in einer Garten-Solaranlage nur bedingt geeignet sind. Der Platz auf Garagen- oder Gartenhausdächern ist zumeist begrenzt, sodass man hier auf engem Raum einen möglichst hohen Wirkungsgrad erzielen möchte.

Deutlich besser geeignet sind deswegen monokristalline Solarmodule. Diese weisen einen deutlich höheren Anteil an Silizium auf. Zudem wird eine reinere Form des Elementes verwendet.

Weil monokristalline Solarmodule aus nur einem Silizium-Kristall bestehen, erreichen sie einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline Solarmodule. Durch die aufwendigere Herstellung sind sie in der Anschaffung zwar teurer, aber auch auf kleinen Flächen effizient einsetzbar.

Wer für die Garten-Solaranlage nur einen begrenzten Platz zur Verfügung hat und diesen möglichst effizient nutzen möchte, ist mit monokristallinen Solarmodulen gut beraten. Ganz ohne Nachteil ist diese Variante jedoch ebenfalls nicht: Diffuses Licht kann von monokristallinen Solarmodulen nicht ganz so effizient verarbeitet werden.

Dazu kommt, dass Solarmodule dieser Art bei hohen Temperaturen an Leistung verlieren. Anders als angenommen erzielen polykristalline Solarmodule also nicht an heißen Sommertagen ihren höchsten Ertrag. Ganz im Gegenteil sinkt der Wirkungsgrad mit steigender Temperatur.

Im Durchschnitt liegt der Leistungsverlust bei etwa 0,3 – 0,5 % mit jedem zusätzlichen Grad Celsius. Je nach Modell ist dieser Wert jedoch unterschiedlich. In den technischen Daten der einzelnen Solarmodule kann dieser sogenannte Temperaturkoeffizient in Erfahrung gebracht werden.

Dünnschicht-Solarmodule

Um Dünnschichtmodule herzustellen, wird ein Material als Träger mit einer dünnen Schicht aus kristallinem oder amorphem Silizium bedampft. Hierbei wird viel weniger Silizium verwendet als bei poly- und monokristallinen Solarmodulen, weswegen die Fertigung von Dünnschichtmodulen preisgünstiger ist.

Daher wächst der Marktanteil der Dünnschichtmodule stets weiter an. Der Vorteil dieser Module ist, dass diese selbst bei schwachem Licht konstante und gute Stromerträge erreichen.

Welche Varianten des Solarmoduls gibt es?

Ein Solarmodul ist ein wichtiges Teil der Solarstromanlage. Alternative Namen für das Solarmodul sind Sonnen-, Solarstrom- oder Photovoltaikmodul.

Der Begriff Photovoltaik leitet sich vom griechischen Wort für „Licht“ bzw. „phos“ ab. Volt ist dabei die Einheit für die elektrische Spannung, welche die Stärke der eingesetzten Spannungsquelle kennzeichnet und Ursache für den Strom ist.

Eine Photovoltaikanlage soll aus der Energie des Lichtes, welche die Sonnenstrahlen aufbringen, verwendbare elektrische Energie erzeugen. Dies gelingt, da das Solarmodul als Anlagekomponente aus mehreren Solarzellen zusammengesetzt ist, welche aus einem Halbleitermaterial bestehen, gekapselt werden und in Reihen geschaltet sind.

Solarzellen sind ebenfalls in der Lage, das Licht der Sonne direkt in Strom umzuwandeln. Eine solche Zelle wirkt in einer Photovoltaikanlage demzufolge als Stromquelle. In Abhängigkeit vom Halbleitermaterial werden unterschiedliche Solarzellen differenziert.

Das Material bei polykristallinen Solarzellen ist in den meisten Fällen Silizium. Dieses wird zur Herstellung der Zellen geschmolzen, mit Boratomen dotiert und danach in Blöcke gegossen, wobei unterschiedliche Verfahren zum Gießen angewandt werden. Das Silizium erstarrt zu den Ingots.

Diese werden im Anschluss in Scheiben zersägt, den Wafern, und zum Abschluss mit einer Antireflexionsschicht umgeben. Dieses Verfahren bedingt, dass die Kristalle sich verschiedenartig ausrichten. An den Grenzen der Kristalle, welche Korngrenzen genannt werden, entstehen Verluste.

Aus diesem Grund ist der Wirkungsgrad der polykristallinen Solarzellen niedriger als jener der monokristalliner Solarzellen. Die Herstellung ist entsprechend preiswert.

Die monokristallinen Solarzellen werden aus dem Halbleiterwerkstoff Silizium hergestellt. Jedoch sorgt ein bestimmtes Herstellungsverfahren dafür, dass sich die Ingots aus einem Einkristall bilden. Im Anschluss werden auch hier die Wafer gesägt.

Weil es keine verschiedene Kristallorientierung gibt, gibt es keine Korngrenzen im Wafer und es treten weniger Verluste auf. Somit ist der Wirkungsgrad jener monokristallinen Solarzellen größer. Die Herstellung ist jedoch vergleichsweise teuer und der nötige Energieaufwand recht hoch.

Die Dünnschichtzellen werden hergestellt als poly- oder monokristalline Solarzellen. Hier wird das Material des Trägers mit dem Halbleiter beschichtet und aus diesem Grund kommen die Dünnschichtzellen mit besonders wenig Rohstoff aus und diese lassen sich einfach herstellen.

Was muss man beim Kauf des Solarpanels bzw. der Solarplatten beachtet werden?

In einem Solarmodul wird die Sonnenenergie in elektrischen Strom verwandelt. Eine Solarzelle besteht generell aus einem Halbleitermaterial. Eine Eigenschaft der Halbleiter ist die große Leitfähigkeit bei Zufuhr von Energie.

Die elektromagnetische Strahlung der Sonne besteht aus Photonen. Wenn nun die Photonen auf das Silizium einer Solarzelle auftreffen, übertragen diese die Energie auf die freien Elektronen und bewegen sie von dem Silizium ab. Es kommt damit zu einer Bewegung in der Solarzelle, durch jene in der Leitung der Strom entsteht.

Die Solaranlage ist eine lohnende Investition, welche sich jedoch nur dann auszahlt, wenn die Anlage über die komplette Laufzeit der Vergütung der Einspeisung, also wenigstens 20 Jahre, arbeiten kann. Die Investition in eine falsche Anlage kann sich schnell vergelten und unter anderem den Ausfall der Vergütung der Einspeisung mit sich bringen.

Aus diesem Grund sollte beim Kauf einerseits auf die Technologie und zugleich auf Prüfsiegel und die Garantien geachtet werden. Bekannte Hersteller bieten in aller Regel Garantien zwischen fünf und zehn Jahren auf Mängel an.

Die Leistung der Module darf beim Kauf um höchstens 3 Prozent von der jeweiligen Nennleistung abweichen. Zudem sollte der Hersteller eine Mindestleistung für die komplette Laufzeit von wenigstens 20 Jahren garantieren.

Die technische Ausstattung bei Solarmodulen

Steckersolargeräte bestehen meistens aus ein oder zwei Standardsolarmodulen sowie einem Wechselrichter. Je nach Ausstattung kommen dazu weitere Bauteile dazu.

Solche Geräte sind generell besonders sicher. Mittlerweile sind schon mehrere Hunderttausend dieser Systeme in Deutschland und den benachbarten Ländern in Betrieb. Bislang ist kein Fall von verletzten Personen oder Sachschäden bekannt geworden.

Dies liegt daran, dass die benutzte Technik ausgereift und die Bausteine ebenso in professionell installierte Photovoltaikanlagen verwendet werden. Es dürfen nur geprüfte und hergestellte Bauteile angewandt werden.

Sicher sind die Steckersolargeräte immer dann, wenn die benutzten Modulwechselrichter die Ansprüche erfüllen, welche ebenfalls an Wechselrichter für herkömmliche Photovoltaiksysteme gestellt werden. Die Norm der Installation sieht außerdem vor, dass eine Fachkraft die Zweckmäßigkeit des Stromkreises für die Einspeisung des Solarstromes prüft.