Bifaziale Module sind keine Neuheit, aber erst in den letzten Jahren sind sie zu einem wirklich relevanten Thema in der PV-Branche geworden. In diesem Artikel betrachten wir, was sie von konventionellen PV-Modulen unterscheidet, welchen Mehrwert sie bieten und unter welchen Bedingungen sie beste Ergebnisse erzielen.
Was ist ein bifaziales Modul?
Der Begriff „bifazial“ oder „bifacial“ stammt aus dem Lateinischen. „Bi“ bedeutet zwei, und „facies“ heißt „Gesicht“. Ein bifaziales Modul ist also ein Modul, dessen Solarzellen auf zwei Seiten, sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite, photoelektrisch aktiv sind. In herkömmlichen Photovoltaikmodulen sind demgegenüber monofaziale Solarzellen verbaut, die nur auf der Vorderseite Sonnenlicht in Strom umwandeln können. Die Solarzellen in einem bifazialen Modul sind hingegen am Rückkontakt modifiziert, sodass sie diffuses und reflektiertes Licht, welches auf die Rückseite des Moduls trifft, zur Energieerzeugung nutzen können. Der Unterschied in der Leistung bzw. dem Wirkungsgrad zwischen Vorder- und Rückseite wird mit dem Bifazialfaktor ausgedrückt. Dieser variiert je nach Zelltyp. PERC-Zellen erreichen einen Bifazialfaktor von etwa 60 bis 70 %, während n-Typ-Zellen (HJT, PERT) einen Wirkungsgrad von bis zu 95 % im Vergleich zur Vorderseite erzielen können.
Effektiver Mehrertrag
Um das auf die Rückseite des Moduls fallende Licht effektiv nutzen zu können, sind bifaziale Module meist in einer Glas-Glas-Bauweise ausgeführt und auf der Rückseite transparent. Das hat jedoch zur Folge, dass der Ertrag auf der Vorderseite des Moduls geringer ausfällt als bei einem monofazialen Modul, dessen Aluminiumrückseite die Photonen besser reflektiert. Der Verlust auf der Vorderseite ist angesichts des Ertrags auf der Rückseite jedoch verschmerzbar. Im Vergleich zu einem monofazialen Modul ist bei einem bifazialen Modul ein Mehrertrag von 5 % bis 30 % möglich. Die Höhe des bifazialen Mehrertrags hängt stark vom Installationsort ab, insbesondere vom Rückstrahlungsvermögen des Untergrunds, auch Albedo genannt. Hier gilt: Je heller der Untergrund, desto besser. Weiße Untergründe wie helle Folien oder auch Schnee bieten den höchsten Reflektionsgrad, dieser wird jedoch auch durch die Oberflächenbeschaffenheit des Untergrunds beeinflusst. Unebene Flächen erzeugen auf sich selbst Schatten, was sich negativ auf die Reflektionsfähigkeit auswirkt. Außerdem hat der Abstand zum Untergrund eine nicht unwesentliche Auswirkung auf die Rückstrahlung. Je größer die Distanz zwischen Solarmodul und reflektierendem Untergrund, desto besser.
Installationsorte
Da der Mehrertrag eines bifazialen Moduls stark von der Rückstrahlung des Untergrunds beeinflusst wird, bieten sich für dessen Installation einige Orte mehr an als andere. Ein optimaler Ort für die Nutzung ist ein PV-Zaun mit West-Ost-Ausrichtung, so können beide Seiten des bifazialen Moduls ideal zur Energieerzeugung genutzt werden. Gute Ergebnisse lassen sich zudem bei Freiflächenanlagen mit größerem Abstand zum Boden oder bei Überdachungen, z.B. Parkplatz, Carport oder auch Agri-PV erzielen. Auch die Montage auf einem Flachdach kann sinnvoll sein, vorausgesetzt dieses ist mit einer hellen Folie belegt. Klassisches Bitumen verspricht hingegen kaum Mehrertrag. Gleiches gilt für die Installation auf einem ziegelbedeckten Schrägdach. Die Entfernung zwischen Modul und Dach ist viel zu gering, als dass ein nennenswerter Mehrertrag erzielt werden könnte.
Vor- und Nachteile
Die Vorteile von bifazialen Modulen liegen in ihrem erhöhten Stromertrag und ihren vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten. Mit ihnen lassen sich PV-Projekte realisieren, die mit monofazialen Modulen nicht rentabel wären, wie beispielsweise ein PV-Zaun. Einen wirklichen Nachteil besitzen bifaziale Module nicht, allerdings sind die Anschaffungskosten im Vergleich zu einem konventionellen Modul deutlich höher. Bei einer ertragreichen Anwendung amortisiert sich das Modul jedoch rasch.
Fazit
Bifaziale Module bieten aufgrund ihrer rückseitigen Energieerzeugung viel Potenzial für einen erhöhten Stromertrag. Durch die Auswahl eines geeigneten Installationsortes mit einem reflektierenden Untergrund kann der Mehrertrag optimiert werden. Die Anfangsinvestition mag höher sein, aber bei einer ertragreichen Nutzung rechnet sich das bifaziale Modul schnell und bietet somit eine lohnende Option für PV-Projekte. Wenn Sie sich fragen, ob auch bei Ihrem PV-Projekt die Nutzung von bifazialen Modulen lohnend ist, dann vereinbaren Sie doch noch heute ein persönliches Gespräch mit einem unserer PV-Experten – natürlich kostenlos und unverbindlich. Hier geht’s zur Terminbuchung.
