Photovoltaik-Glossar: 50 Begriffe einfach erklärt

Photovoltaik ist ein komplexes Feld – geprägt von physikalischen, elektrotechnischen und wirtschaftlichen Fachbegriffen. Wer als Ingenieur, Techniker oder energieinteressierter Laie mitreden will, braucht das richtige Vokabular. Dieses Glossar bringt Licht ins Fachchinesisch: Von AC-Leistung über MPPT bis Zellenwirkungsgrad – hier finden Sie 50 zentrale Begriffe rund um Solartechnik verständlich erklärt.

Das erwartet Sie in diesem Beitrag

• Photovoltaik-Glossar von A bis Z
  • A–E
  • F–J
  • K–O
  • P–T
  • U–Z

Photovoltaik-Glossar von A bis Z

A–E

AC (Alternating Current – Wechselstrom)

Wechselstrom ist eine elektrische Stromart, bei der die Richtung der Stromstärke in regelmäßigen Abständen wechselt – in Europa typischerweise 50-mal pro Sekunde (50 Hz). Photovoltaikanlagen erzeugen Gleichstrom (DC), der durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird, um ihn ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen oder Haushaltsgeräte zu betreiben. Wechselstrom ist die in der Energieversorgung dominierende Stromart, da er sich effizient über weite Strecken transportieren lässt.

Amortisationszeit

Die Amortisationszeit bezeichnet den Zeitraum, nach dem sich die Investitionskosten einer Photovoltaikanlage durch Einsparungen bei der Stromrechnung und ggf. Einspeisevergütungen ausgeglichen haben. Dabei wird zwischen energetischer und wirtschaftlicher Amortisation unterschieden: Erstere bezieht sich auf die Zeit, bis die Anlage so viel Energie erzeugt hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde, letztere auf die monetäre Rentabilität. In Deutschland liegt die wirtschaftliche Amortisationszeit typischerweise zwischen 8 und 15 Jahren – je nach Anlagenart, Strompreis und Fördermodell.

Azimutwinkel

Der Azimutwinkel beschreibt die horizontale Ausrichtung einer PV-Anlage bezogen auf die Himmelsrichtungen. Ein Azimutwinkel von 0° bedeutet, die Module sind exakt nach Süden ausgerichtet (Nordhalbkugel), während negative Werte eine Ostausrichtung und positive eine Westausrichtung anzeigen. Der Azimut beeinflusst maßgeblich den Ertrag einer PV-Anlage: Eine südliche Ausrichtung führt im Allgemeinen zur höchsten Jahresstromproduktion, während Ost-West-Anlagen bei gleichmäßiger Lastverteilung tagsüber Vorteile bieten können.

Balkonkraftwerk

Ein Balkonkraftwerk, auch Mini-PV-Anlage oder Stecker-Solargerät genannt, ist eine kompakte Photovoltaikanlage mit einer typischen Leistung von bis zu 800 W (in Deutschland, ab 2024). Es besteht meist aus einem oder zwei Modulen und einem Mikrowechselrichter und kann direkt an eine gewöhnliche Steckdose angeschlossen werden. Ziel ist die direkte Nutzung des erzeugten Stroms im Haushalt. Für Mieter oder Wohnungseigentümer ohne Dachzugang bietet das Balkonkraftwerk einen kostengünstigen Einstieg in die Eigenstromproduktion.

Bifaziale Module

Bifaziale (zweiseitig aktive) PV-Module können Sonnenlicht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite in Strom umwandeln. Dafür sind sie meist in Glas-Glas-Bauweise gefertigt und lassen diffuses oder reflektiertes Licht von hinten zur Rückseite der Solarzellen. Die Ertragssteigerung gegenüber monofazialen Modulen liegt typischerweise bei 5–20 %, abhängig von der Albedo (Rückstrahlfähigkeit) der Umgebung und der Montagehöhe. Besonders in großen Freiflächenanlagen mit reflektierendem Untergrund spielen bifaziale Module ihre Stärken aus.

DC (Direct Current – Gleichstrom)

Gleichstrom fließt im Gegensatz zu Wechselstrom stetig in eine Richtung und wird direkt von den Solarzellen erzeugt. Dieser Strom ist jedoch für die meisten Haushaltsgeräte und für die Einspeisung ins Stromnetz ungeeignet. Daher ist in jeder netzgekoppelten PV-Anlage ein Wechselrichter nötig, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. DC ist allerdings ideal für die Speicherung in Akkus und wird in Off-Grid-Anlagen sowie in der E-Mobilität oft direkt verwendet.

Degradation

Degradation beschreibt den natürlichen Leistungsabfall von Solarmodulen über ihre Lebensdauer. Ursächlich sind Materialermüdung, UV-Einstrahlung, thermische Belastung und Feuchtigkeit. In der Regel verlieren Module jährlich etwa 0,3–0,8 % ihrer Leistung. Nach 25 Jahren bringen sie somit noch rund 80–90 % der ursprünglichen Nennleistung. Die Degradation ist ein wichtiger Faktor bei der Langzeitwirtschaftlichkeit von PV-Anlagen. Hochwertige Module zeichnen sich durch geringe Degradationsraten und entsprechende Leistungsgarantien aus.

Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung ist der gesetzlich oder vertraglich festgelegte Betrag, den Betreiber von Photovoltaikanlagen pro eingespeister Kilowattstunde Strom ins öffentliche Netz erhalten. In Deutschland ist sie im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Die Vergütung richtet sich nach der Anlagengröße und dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme und sinkt stufenweise für Neuanlagen (Degression). Sie ist ein entscheidender wirtschaftlicher Anreiz, um Investitionen in Solarenergie attraktiv zu machen – vor allem bei Anlagen, die mehr Strom erzeugen, als selbst verbraucht wird.

Effizienz

Die Effizienz (auch Wirkungsgrad genannt) beschreibt das Verhältnis zwischen der eingestrahlten Sonnenenergie und der elektrischen Energie, die ein PV-Modul daraus erzeugen kann. Sie wird in Prozent angegeben. Ein Wirkungsgrad von 20 % bedeutet, dass ein Modul 20 % der auf seine Fläche fallenden Sonnenenergie in Strom umwandelt. Der Rest geht als Wärme verloren. Moderne monokristalline Module erreichen heute Wirkungsgrade zwischen 20 % und 23 %, Forschungstechnologien wie Tandem- oder Perowskit-Zellen versprechen künftig Werte von über 30 %.

F–J

Floating PV (Schwimmende Photovoltaik)

Floating-PV bezeichnet Photovoltaikanlagen, die auf künstlichen oder natürlichen Wasserflächen installiert werden – etwa auf Baggerseen, Stauseen oder Klärbecken. Die Module sind auf speziellen Schwimmkörpern montiert. Vorteile dieser Technologie: Die Module profitieren von der natürlichen Kühlung durch das Wasser, was den Wirkungsgrad steigern kann. Gleichzeitig wird keine wertvolle Landfläche verbraucht. Floating PV eignet sich besonders für Regionen mit hohem Landnutzungsdruck oder auf ehemaligen Tagebauflächen.

Fremdkühlung

Fremdkühlung ist eine gezielte, technische Maßnahme zur aktiven Kühlung von Solarmodulen. Da der Wirkungsgrad von PV-Zellen mit steigender Temperatur sinkt, können z. B. Wasserkühlungen, Luftströme oder Wärmeableitungssysteme die Leistung der Module stabilisieren. Besonders in heißen Regionen oder bei Hochleistungsanlagen (z. B. Konzentrator-PV) kann Fremdkühlung die Energieausbeute deutlich verbessern. Allerdings erhöhen sich dadurch auch Aufwand, Kosten und Wartungsintensität.

Glas-Glas-Modul

Bei Glas-Glas-Modulen sind die Solarzellen zwischen zwei Glasschichten eingebettet – im Gegensatz zu herkömmlichen Glas-Folien-Modulen, die nur auf einer Seite durch Glas geschützt sind. Die beidseitige Verglasung erhöht die mechanische Stabilität, verbessert den Schutz vor Feuchtigkeit und erhöht die Lebensdauer. Viele Hersteller gewähren deshalb Leistungsgarantien über 30 Jahre. Glas-Glas-Module sind zudem besonders gut für bifaziale Anwendungen geeignet.

Halbzellen-Technologie (Half-Cut Cells)

Bei der Halbzellen-Technologie werden herkömmliche Solarzellen mechanisch halbiert und in der Modulverschaltung optimiert angeordnet. Dies reduziert die elektrischen Verluste durch Widerstände, verbessert die Teilverschattungsverträglichkeit und erhöht die Gesamtleistung des Moduls um etwa 5–10 %. Halbzellenmodule sind mittlerweile Industriestandard bei modernen PV-Anlagen, insbesondere bei großen Dach- und Freiflächenanlagen.

Inselanlage (Off-Grid-System)

Eine Inselanlage ist ein netzunabhängiges Photovoltaiksystem, das vollständig autark betrieben wird – z. B. in abgelegenen Gebieten ohne Stromnetzanschluss, bei Berghütten, Mobilheimen oder Messstationen. Sie besteht typischerweise aus PV-Modulen, einem Laderegler, einem Batteriespeicher und einem Wechselrichter. Inselanlagen sind auf die präzise Abstimmung von Energieerzeugung, Verbrauch und Speicher angewiesen, da ein Stromüberschuss nicht eingespeist werden kann.

Installierte Leistung

Die installierte Leistung einer PV-Anlage bezeichnet die maximale elektrische Leistung unter Standard-Testbedingungen (STC) und wird in Kilowattpeak (kWp) angegeben. Sie dient als wichtige Planungs- und Vergleichsgröße. Eine typische Hausdachanlage hat heute eine installierte Leistung von etwa 5–15 kWp. Für die tatsächliche Stromerzeugung sind jedoch Standort, Ausrichtung, Wetterbedingungen und Systemverluste entscheidend.

I-V-Kennlinie (Strom-Spannungs-Kennlinie)

Die I-V-Kennlinie (current-voltage characteristic) beschreibt den Zusammenhang zwischen Stromstärke (I) und Spannung (V) eines Solarmoduls bei einer bestimmten Einstrahlung und Temperatur. Sie gibt Aufschluss über die elektrische Leistung des Moduls und zeigt u. a. den Leerlaufspannungswert, den Kurzschlussstrom und den Maximum Power Point (MPP). Die Kennlinie ist ein zentrales Werkzeug zur Analyse und Optimierung von PV-Systemen.

Junction Box (Anschlussdose)

Die Junction Box ist die Anschlussdose auf der Rückseite eines PV-Moduls. Sie enthält die Anschlussklemmen, Dioden (z. B. Bypass-Dioden) und dient als Schnittstelle zum Systemverkabelung. Sie ist oft vergossen, um die Elektronik gegen Feuchtigkeit und Witterung zu schützen. Hochwertige Anschlussdosen minimieren elektrische Verluste und tragen zur Sicherheit und Langlebigkeit der Anlage bei.

K–O

Kilowattpeak (kWp)

Kilowattpeak ist die gebräuchliche Maßeinheit für die Nennleistung von Photovoltaikanlagen. Sie beschreibt die maximale elektrische Leistung, die ein Modul oder eine komplette Anlage unter sogenannten Standard-Testbedingungen (STC) erbringen kann: 1.000 W/m² Einstrahlung, 25 °C Zelltemperatur, Luftmasse 1,5. Die installierte kWp-Leistung dient zur Dimensionierung von Anlagen und ist Grundlage für Ertragsprognosen, Wirtschaftlichkeitsrechnungen und Vergütungsmodelle.

Kollektor

Der Begriff „Kollektor“ wird im Zusammenhang mit Photovoltaik häufig fälschlich verwendet. Technisch korrekt bezeichnet ein Kollektor eine Komponente aus der Solarthermie, also zur Nutzung von Sonnenwärme – z. B. zur Wassererwärmung. Im Gegensatz dazu wandeln Photovoltaikmodule Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Wichtig ist die begriffliche Trennung in der technischen Kommunikation, da beide Systeme unterschiedliche Wirkprinzipien und Einsatzbereiche haben.

Lichtbogen

Ein Lichtbogen ist eine elektrische Entladung, die bei zu großem Abstand zwischen zwei leitenden Kontakten entsteht – z. B. bei beschädigten Steckverbindungen, defekten Kabeln oder fehlerhaften Trennvorgängen unter Last. In Photovoltaikanlagen kann dies zu gefährlichen Bränden führen, insbesondere bei hohen Gleichspannungen (DC). Moderne PV-Anlagen sind deshalb mit Lichtbogenerkennungssystemen (Arc Fault Detection Units, AFDU) ausgestattet, um Risiken frühzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten.

LCOE (Levelized Cost of Electricity)

Die „Stromgestehungskosten“ (Levelized Cost of Electricity, kurz LCOE) geben an, wie viel eine erzeugte Kilowattstunde Strom über die gesamte Lebensdauer einer Energieanlage kostet – inklusive Investitions-, Betriebs-, Wartungs- und Rückbaukosten. Bei Photovoltaik liegen die LCOE inzwischen deutlich unter denen fossiler Kraftwerke. Sie sind entscheidend für Investitionsentscheidungen und Vergleiche unterschiedlicher Stromerzeugungstechnologien im Rahmen der Energiewende.

MPP (Maximum Power Point)

Der MPP ist der Punkt auf der Strom-Spannungs-Kennlinie eines Solarmoduls, an dem es unter gegebenen Bedingungen die maximale Leistung erzeugt. Die Position des MPP variiert mit Einstrahlung und Temperatur. Um die bestmögliche Energieausbeute zu erzielen, wird der MPP kontinuierlich durch spezielle Algorithmen im Wechselrichter gesucht und gehalten – dieses Verfahren nennt sich Maximum Power Point Tracking (MPPT). Ein optimal arbeitender MPP-Tracker erhöht den Gesamtertrag der Anlage deutlich.

MPPT (Maximum Power Point Tracking)

MPPT ist die Abkürzung für das elektronische Verfahren, mit dem Wechselrichter oder Laderegler in einer PV-Anlage den aktuellen MPP (siehe oben) finden und halten. Moderne Wechselrichter führen diese Nachführung permanent und automatisch durch – teils modulweise über sogenannte Leistungsoptimierer. MPPT erhöht die Effizienz insbesondere bei wechselnden Einstrahlungsverhältnissen (z. B. bei Wolken oder Verschattung). Ohne MPPT würden PV-Module häufig unterhalb ihrer potenziellen Leistung arbeiten.

Nachführung (Tracking-System)

Nachführungssysteme sorgen dafür, dass PV-Module sich im Tages- oder Jahresverlauf optimal zur Sonne ausrichten. Man unterscheidet einachsige und zweiachsige Tracker. Während einachsige Systeme meist die Ost-West-Bewegung verfolgen, können zweiachsige Systeme auch die Höhenveränderung der Sonne (Elevation) nachvollziehen. Nachführsysteme steigern die Stromausbeute um bis zu 25 %, sind aber mechanisch aufwändiger und wartungsintensiver. Sie werden primär in Freiflächenanlagen eingesetzt.

Netzparität (Grid Parity)

Netzparität ist erreicht, wenn der selbst erzeugte Solarstrom gleich viel oder weniger kostet als der Strom aus dem öffentlichen Netz. Dieses Verhältnis ist ein Schlüsselmoment für den wirtschaftlichen Durchbruch der Photovoltaik. In vielen Regionen weltweit – auch in Deutschland – ist Netzparität bereits Realität, besonders bei Eigenverbrauchsmodellen. Sie macht den dezentralen Ausbau der Photovoltaik ohne staatliche Subventionen nachhaltig attraktiv.

Off-Grid (netzunabhängig)

Der Begriff „Off-Grid“ beschreibt PV-Systeme, die vollständig ohne Verbindung zum öffentlichen Stromnetz betrieben werden. Sie kommen in abgelegenen Regionen, auf Inseln oder bei mobilen Anwendungen (Camping, Boote, Berghütten) zum Einsatz. Solche Systeme beinhalten meist Batteriespeicher, Laderegler, ggf. Wechselrichter und müssen sehr präzise auf Verbrauch und Erzeugung abgestimmt sein. Off-Grid-Lösungen bieten Autarkie, sind aber in der Planung komplexer und kostenintensiver als netzgekoppelte Systeme.

P–T

Perowskit-Solarzelle

Perowskit-Solarzellen basieren auf einer neuartigen Kristallstruktur mit dem namensgebenden Mineral „Perowskit“ (Calciumtitanat), das sich hervorragend zur Lichtabsorption eignet. Diese Dünnschichtzellen gelten als vielversprechende Alternative zu klassischen Siliziumzellen, da sie theoretisch Wirkungsgrade von über 30 % erreichen können – bei gleichzeitig günstiger Herstellung und flexiblen Einsatzmöglichkeiten (z. B. Folien, Fenster, Textilien). Herausforderungen bestehen noch bei der Langzeitstabilität, dem Feuchtigkeitsschutz und dem Einsatz giftiger Schwermetalle wie Blei.

Photovoltaik

Photovoltaik (PV) bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mithilfe des photoelektrischen Effekts. In Halbleitermaterialien wie Silizium werden durch Photonen Elektronen angeregt, wodurch ein elektrischer Stromfluss entsteht. Die Technologie ist zentraler Bestandteil der Energiewende und erlaubt sowohl kleine dezentrale Anlagen (z. B. Hausdächer) als auch große Solarparks. Photovoltaik ist modular skalierbar, emissionsfrei im Betrieb und mittlerweile eine der günstigsten Stromerzeugungsformen weltweit.

PV-Generator

Der PV-Generator ist die Gesamtheit aller in Serie (Strings) und parallel geschalteten Solarmodule einer Anlage. Er ist das Herzstück der Photovoltaikinstallation und bestimmt maßgeblich die Leistung und Spannungsebene. Die korrekte Auslegung (z. B. Stringlänge, MPP-Spannung, Modulanzahl) muss auf den verwendeten Wechselrichter abgestimmt sein. Ein schlecht geplanter Generator kann zu Ertragsverlusten oder sogar zu Schäden führen.

PV-Wechselrichter

Der Wechselrichter (engl. „inverter“) wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in netzkompatiblen Wechselstrom (AC) um. Darüber hinaus übernimmt er zentrale Aufgaben wie das MPPT, die Überwachung des Systems (Monitoring), Sicherheitsabschaltungen, Netzsynchronisation und in modernen Anlagen auch eine Schnittstelle zur Cloud oder zur Smart-Home-Integration. Es gibt String-Wechselrichter, Mikrowechselrichter (modulbasiert) und Zentralwechselrichter (bei Großanlagen).

Reflexionsverlust

Ein Teil des auf die Moduloberfläche einfallenden Sonnenlichts wird durch Reflexion nicht zur Stromerzeugung genutzt, sondern ungenutzt zurückgeworfen. Diese Reflexionsverluste hängen vom Einfallswinkel, von der Oberfläche des Glases und von der Umgebung ab. Hochwertige PV-Module nutzen Antireflexbeschichtungen, geätzte Glasstrukturen oder spezielle Texturen, um diese Verluste zu minimieren und die Lichtausbeute zu maximieren.

Schattenmanagement

Schattenmanagement umfasst alle Maßnahmen, um den Ertrag von PV-Anlagen bei temporärer oder partieller Verschattung zu optimieren. Da bereits die Verschattung einzelner Zellen oder Module große Leistungseinbußen durch den sogenannten Hot-Spot-Effekt oder das Abschalten ganzer Strings verursachen kann, kommen Methoden wie Bypass-Dioden, Leistungsoptimierer, Mikrowechselrichter oder clevere Modulverschaltung (z. B. Halbzellen) zum Einsatz. Zudem hilft eine sorgfältige Anlagenplanung, Schatten durch Bäume, Schornsteine oder Nachbargebäude zu vermeiden.

Silizium

Silizium ist das am häufigsten eingesetzte Halbleitermaterial in der Photovoltaik. Es wird in aufwändigen Prozessen aus Quarzsand gewonnen und zu monokristallinen oder polykristallinen Wafern verarbeitet. Siliziumzellen zeichnen sich durch gute Effizienz, Langlebigkeit und stabile Produktionsverfahren aus. Obwohl neue Materialien wie Perowskite und organische PV auf dem Vormarsch sind, dominiert Silizium mit über 90 % Marktanteil weiterhin die Branche.

Solartracker (Nachführsystem)

Ein Solartracker ist ein mechanisches System, das Photovoltaikmodule im Tagesverlauf zur Sonne ausrichtet, um die Einstrahlung zu maximieren. Es gibt einachsige Systeme (meist Ost-West-Nachführung) und zweiachsige Systeme (zusätzlich Höhenwinkel). Tracker können den Energieertrag um 10–25 % steigern, sind jedoch mit höheren Investitions-, Wartungs- und Platzanforderungen verbunden. Sie lohnen sich v. a. in großflächigen, sonnenreichen PV-Parks.

Speicher

Ein Stromspeicher (meist in Form eines Lithium-Ionen-Akkus) speichert überschüssigen Solarstrom zur späteren Nutzung – z. B. nachts oder bei geringer Sonneneinstrahlung. Speicher erhöhen den Eigenverbrauchsanteil, steigern die Unabhängigkeit vom Stromnetz und tragen zur Netzstabilisierung bei. Neben Lithium-Ionen-Systemen werden auch Salzwasser-, Redox-Flow- oder zukünftig Festkörperbatterien diskutiert. Wichtig für die Auswahl sind Kapazität (kWh), Entladetiefe, Wirkungsgrad und Zyklenfestigkeit.

String

Ein String ist eine Serie von Solarmodulen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die Spannung addiert sich, während die Stromstärke gleich bleibt. Strings sind die Basiseinheiten, aus denen ein PV-Generator aufgebaut ist. Für die Anlagenplanung ist die richtige Dimensionierung (Spannung, Strom, MPP-Bereich) essenziell, da sonst der Wechselrichter nicht optimal arbeitet. Je nach Systemtopologie können mehrere Strings an einen Wechselrichter angeschlossen werden.

Temperaturkoeffizient

Der Temperaturkoeffizient gibt an, wie sich die Leistung eines PV-Moduls bei steigender Zelltemperatur verändert – typischerweise negativ. Für Silizium-Module liegt er bei ca. –0,3 bis –0,5 %/°C, d. h., die Leistung nimmt pro Grad Celsius über 25 °C um diesen Prozentsatz ab. Das bedeutet: Je heißer ein Modul wird, desto weniger Strom produziert es. Gute Hinterlüftung, helle Montageflächen oder spezielle Kühltechniken können diesen Effekt abmildern.

U–Z

Überschusseinspeisung

Bei der Überschusseinspeisung wird nur der Teil des erzeugten Solarstroms in das öffentliche Netz eingespeist, der nicht im eigenen Haushalt oder Betrieb selbst verbraucht wird. Diese Form der Einspeisung ist vor allem bei kleineren PV-Anlagen mit Eigenverbrauchskonzept üblich. Sie kombiniert die Vorteile der Eigenversorgung mit einer Einspeisevergütung für überschüssige Energie. Der Eigenverbrauch hat dabei oft Vorrang, da selbst genutzter Solarstrom meist günstiger ist als Netzstrom.

Vergütungssatz

Der Vergütungssatz ist der Preis, den ein Anlagenbetreiber pro eingespeister Kilowattstunde Solarstrom vom Netzbetreiber erhält. In Deutschland ist dieser Satz durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Er variiert je nach Zeitpunkt der Inbetriebnahme, Anlagengröße und Art der Einspeisung (Volleinspeisung oder Überschusseinspeisung). Die Vergütungssätze unterliegen einer monatlichen Degression, um Marktdynamik zu fördern und Kosten zu senken. Sie sind ein zentraler wirtschaftlicher Faktor bei der Planung von PV-Projekten.

Verschattung

Verschattung beschreibt die partielle oder vollständige Abdeckung von PV-Modulen durch externe Objekte wie Bäume, Schornsteine, Antennen, Nachbarhäuser oder Schnee. Bereits geringe Verschattungen können den Ertrag einer gesamten Modulreihe (String) drastisch reduzieren, da Solarmodule in Reihe geschaltet sind. Moderne Anlagen setzen deshalb auf Bypass-Dioden, Optimierer oder Mikrowechselrichter, um Verschattungsverluste lokal zu kompensieren. Eine sorgfältige Standortanalyse bei der Planung ist essenziell, um Ertragsverluste zu minimieren.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Prozent der auf ein PV-Modul einfallenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Er ist ein zentrales Qualitätskriterium für Solarmodule. Monokristalline Module erreichen heute Wirkungsgrade von 20–23 %, polykristalline Module liegen etwas darunter. Dünnschichtmodule oder Perowskit-Zellen bieten je nach Technologie abweichende Werte. Der Wirkungsgrad ist allerdings nicht der einzige Faktor für die Wirtschaftlichkeit – auch Fläche, Preis pro kWp und Standort spielen eine Rolle.

Zellverbund

Ein Zellverbund besteht aus mehreren einzelnen Solarzellen, die elektrisch miteinander verschaltet und mechanisch zu einem PV-Modul verbunden sind. Die Zellen werden üblicherweise in Reihen (Strings) auf einem Trägermaterial montiert, anschließend mit EVA-Folie laminiert und durch Glas sowie Rückseitenfolie (oder weiteres Glas) versiegelt. Die Qualität des Zellverbunds beeinflusst direkt die Haltbarkeit, Leistungsstabilität und die Empfindlichkeit gegenüber Mikrorissen oder Degradation.

Zellenwirkungsgrad

Der Zellenwirkungsgrad bezeichnet die Effizienz einer einzelnen Solarzelle – unabhängig von deren Einbau in ein fertiges Modul. Er wird unter Laborbedingungen ermittelt und ist meist höher als der Wirkungsgrad des gesamten Moduls, da dort zusätzliche Faktoren wie Verkapselung, Rahmen und Verschaltung Verluste verursachen. Forschungszellen (z. B. Tandemzellen) erreichen heute Wirkungsgrade von über 30 %, während marktübliche Siliziumzellen bei rund 22 % liegen. Der Zellenwirkungsgrad ist ein wichtiger Benchmark für die Weiterentwicklung der Photovoltaiktechnologie.