Modulare Spitzenküche: Wie sich Photovoltaik-Module trotz Preiskampf weiterentwickeln

Das Rezeptbuch der Modulhersteller ist deutlich vielfältiger und anspruchsvoller geworden. Gab es bis vor wenigen Jahren fast ausschließlich Einheitskost in der Geschmacksrichtung Perc, haben Hersteller nun sehr verschiedene Zutaten kombiniert und zu hocheffizienten Produkten verbunden, nach denen sich die Kundschaft die Lippen leckt. Der Event-Kalender in diesem Jahr führt dazu, dass die Messe The smarter E mit der Intersolar in München noch vor der SNEC in Shanghai in den Genuss der neuen Kreationen kommt. Wir haben schon vorab einige Einblicke erhalten, auch wenn viele Unternehmen ihre Neuheiten für den größeren Effekt noch bis zur Eröffnung der Intersolar am 7. Mai geheim halten.

Wie im vergangenen Jahr sind die Stars in Bezug auf Effizienz und Leistungsfähigkeit die Module mit Rückkontakttechnologien. Vor allem drei Unternehmen sind hier sehr aktiv und besetzen regelmäßig die vordersten Plätze im Effizienz-Ranking. Das sind Aiko, Longi und Sunpower/Maxeon. Aiko präsentiert dieses Jahr die dritte Generation der Infinite Modul-Reihe. Das höchste Rating haben dabei die Aufdachmodule, die bis zu 500 Watt Nennleistung und eine Moduleffizienz von 25 Prozent erreichen können. Aiko berichtet, dass die Steigerungen in der Effizienz dadurch erreicht werden konnten, dass die Lücken zwischen den Zellen verschwunden sind. Die Zwei-Millimeter-Doppelglasmodule haben Standardmaße von 1.762 mal 1.134 Millimetern.

Das Rezept für diese Module besteht aus Zellen auf Basis von N-Typ-Wafern, die mit einer Topcon-Passivierung ausgestattet sind, sowie rückseitig metallisiert und kontaktiert werden. Als besonderes Schmankerl nutzt Aiko nach eigenen Angaben eine silberfreie Metallisierung. Als weitere Neuheit kündigt Aiko ein Modul an, das Ferndiagnose und Monitoring erlaubt. Genauere Details will das Unternehmen auf der Messe bekannt geben. Ähnliches gab es schon einmal beim Konkurrenzprodukt Maxeon 6, das eine Zeitlang mit integriertem Mikrowechselrichter angeboten wurde.

Rückkontakt plus Heterojunction von Longi

Ebenfalls hochinteressant dürften die neuen Rückkontaktmodule von Longi sein. Nachdem der Hersteller seine neue Serie Hi-MO X10 im März in einem pv magazine Webinar erstmals präsentiert hat, dürfen wir nun vorab eine weitere neue Modulserie ankündigen. Das Hi-MO S10 wird das wahrscheinlich erste kommerziell verfügbare Rückkontakt-Modul sein, das die Heterojunction-Technologie nutzt. Longi zufolge soll es im dritten Quartal auf den Markt kommen. Das vorläufige Datenblatt gibt die Effizienz des Moduls mit bis zu 25,2 Prozent für die Variante mit transparentem Backsheet an. Das 54-zellige Modul besitzt dann 515 Watt Nennleistung. Es ist für den privaten Aufdachbereich gedacht und unterscheidet sich mit seiner mattschwarzen Optik kaum vom X10.

Longi nutzt für beide Modulreihen seine neuen N-Typ-Zellen auf den eigenen Tairay-Wafern. Es verlässt damit seine bisherige Strategie, die auf P-Typ-Zellen setzte. Dieser Wechsel von P- auf N-Typ-Wafer ist dabei auf dem gesamten Markt zu beo­bachten. Für das Hi-MO X10 wird die Rückkontaktzelle mit Topcon-Technologie passiviert, wobei die Generation 2.0 eine sogenannte bipolare Passivierung auf der Rückseite besitzt. Dies erhöht die Leerlaufspannung um 15 Millivolt und soll außerdem dafür sorgen, dass sich Verschattungen einzelner Zellen weniger stark auf den gesamten Zellstring auswirken.

Die Heterojunction-Technologie beim S10-Modul verspricht über die Laufzeit bessere Erträge, weil Verluste bei höheren Temperaturen abnehmen und sich das Modul selbst auch weniger stark aufheizt. Der Temperaturkoeffizient Pmax beträgt nur minus 0,24 Prozent gegenüber dem X10 mit minus 0,26 Prozent. Für das S10 verlängert Longi die Garantiedauer auf 30 Jahre. Die offizielle Vorstellung findet am ersten Messetag in München statt.

Neben Maxeon/Sunpower, seit jeher auf Rückkontakttechnologie spezialisiert, fokussieren sich nun auch weitere Hersteller auf das Segment. So bietet DAS Solar mit der Diamond-Serie ebenfalls N-Typ-Rückkontaktmodule an. Dem Datenblatt zufolge erreicht das Zwei-Quadratmeter-Modul 470 Watt bei einer Effizienz von 24,1 Prozent.

Bifazial, leicht oder heavy

Auch wenn die rasante Entwicklung und das Wachstum bei den Rückkontakttechnologien die Aufmerksamkeit auf sich zieht, das Arbeitspferd unter den Modulen waren 2024 die Topcon-Module mit einem Marktanteil von 55 Prozent. Sie werden nach Einschätzung der International Technology Roadmap for Photovoltaics ITRPV diese Position auch in diesem Jahr behalten und noch ausbauen. Für sie spricht vor allem die Bifazialität, die im Freiflächensegment gefragt ist und bei der Rückkontaktmodule naturgemäß Schwächen aufweisen. Sie beträgt bei Topcon-Modulen etwa 80 Prozent, bei auf Bifazialität ausgelegten Rückkontaktmodulen nur 70 Prozent.

Da beidseitig kontaktierte Topcon-Module derzeit den Industriestandard darstellen, greifen wir nur wenige Neuheiten heraus, die illustrieren, dass sich Anbieter auf ganz konkrete Einsatzzwecke fokussieren. Trinasolar präsentiert eine Lösung, die Extremwetterereignissen besser standhalten soll. Das Shield Extreme Climate genannte Konzept kann bei Nachführsystemen oder fest aufgeständert eingesetzt werden. Es könne 55 Millimeter starken Hagelkörnern widerstehen, die senkrecht aufs Modulglas aufschlagen. Dafür sei das Frontglas verstärkt worden. Auch der Rahmen erhöhe die Belastbarkeit. Selbst zwei Meter hoher Schnee stelle kein Problem dar.

Den auf die Freifläche ausgerichteten Angeboten stehen Module gegenüber, die extra für den Dachmarkt kleiner und handlicher dimensioniert sind. Entsprechende Modelle kündigen beispielsweise Solarwatt und DMEGC an. DMEGC wird voraussichtlich auch seine Greenhouse-Module in Deutschland für Überkopfinstallationen zertifizieren lassen. Ein Schritt, den auch Goodwe für sein Carport-System erwägt. Der Carport soll sich besonders leicht aufbauen lassen mit Modulrahmen, die sich für ein wasserdichtes Dach überlappen.

In Sachen Bifazialität sticht auf der Messe ein Heterojunction-Modul heraus. Huasun hat ein Update der Kunlun-G12-Modulserie angekündigt, die dem Unternehmen zufolge bereits in einem Projekt in der Nähe von Berlin zum Einsatz gekommen ist. Diese Module seien speziell für vertikale In­stallationen gedacht, also beispielsweise für Solarzäune. Die Rückseite der Module erreicht mit mehr als 97 Prozent beinahe dieselbe Leistung wie die Vorderseite. Huasun kommt dabei zugute, dass seine HJT-Zellen auf der Vorder- und Rückseite symmetrisch aufgebaut sind. Das Modul mit 2.384 mal 1.303 Millimetern und mit zwei Millimetern Doppelglas im Stahlrahmen erreicht dem Unternehmen zufolge in der Massenproduktion 720 Watt bei 23,2 Prozent Effizienz. Spitzenmodule in bester Sortierung können aber bis zu 769 Watt bei einer Effizienz von 24,75 Prozent haben. Es gehört, wie auch das Aiko Infinite und das Longi Hi-Mo X10, zu den Finalisten der Kategorie Photovoltaik beim The smarter E Award.

Heißes Rennen um Perowskite

Und noch eine weitere Ankündigung von Huasun wird viel Interesse stoßen. Am ersten Messetag will der Hersteller sein Konzept für ein Heterojunction-Perowskit-Tandemmodul vorstellen. Dabei wird auf die Basiszelle noch eine lichtdurchlässige Perowskit-Schicht aufgetragen, die für zusätzlichen Ertrag sorgt. Die Heterojunction-Zelle besteht normalerweise aus drei Schichten auf der Ober- und drei Schichten auf der Unterseite des N-Typ-Wafers. Unter der obersten Schicht aus transparenten leitfähigen Oxiden (TCO) fügt Huasun nun vier weitere Schichten, darunter eine Perowskitschicht, ein. Das Ziel der Operation ist ein 800-Wattmodul mit mehr als 30 Prozent Zelleffizienz ab 2026. Nach Angaben des Unternehmens lässt sich die Perowskitbeschichtung einfach in den Produktionsprozess einfügen, da auch Heterojunction-Zellen bei niedrigen Temperaturen prozessiert werden.

Die Perowskit-Technologie – einzeln oder im Tandem – wartet noch auf den Durchbruch. Trinasolar hat im April ein Lizenzabkommen mit Oxford PV abgeschlossen, das dem Modul­hersteller den Verkauf von Perowskit-Modulen in China erlaubt. Neben dem britisch-deutschen Pionier wird auch das chinesische Unternehmen Microquanta seine perowskit-basierten Single-Module ausstellen. Der Hersteller hatte im Dezember ein Agri-Photovoltaikkraftwerk in der Provinz Zhejiang mit 8,6 Megawatt in Betrieb genommen. Die 70 Quadratzentimeter großen 90-Watt-Module seien zu 40 Prozent lichtdurchlässig. Im Februar stellte Microquanta außerdem ein lichtdurchlässiges gebäudeintegriertes Glasdach mit der Technologie vor. Die Technology Roadmap sieht eine breitere Markteinführung von Perowskit-Technologien für die Zeit nach 2025 voraus, doch schon jetzt ist es möglich Tests zu machen und Erfahrungen zu sammeln.

Herausforderungen im Preiskampf

Die massive Überproduktion von Standardmodulen in den vergangenen Jahren hat bekanntlich zu einem starken Preisverfall an den Märkten geführt. Ende des Jahres 2024 waren durchschnittlich nur noch acht Cent pro Watt zu erzielen, selbst für hocheffiziente Technologien. Inzwischen hat die chinesische Regierung die Modulhersteller zur Reduzierung ihrer Produktionsmengen verpflichtet und erlaubt nur noch Investitionen in neue Kapazitäten, wenn sie technologisch besonders fortschrittlich sind. Dadurch wurde der Fall der Modulpreise vorerst gestoppt. Analysten rechnen mit bis zu elf Cent pro Watt für Ende 2025. Dennoch bleibt der Druck hoch.

Das veranlasst einige Hersteller dazu, sich Nischen zu suchen. Polyshine Solar stellt beispielsweise sehr leichte und flexible Module her. Die Solarmodule mit den Maßen 2.246 mal 1.185 Millimeter sind nur 2,5 Millimeter dünn und wiegen 7,5 Kilogramm. Wirkungsgrade um 20 Prozent ermöglichen damit Leistungen bis zu 535 Watt. Eine andere Nische sind farbige Module zur Gebäudeintegration. Das italienische Unternehmen Futurasun zeigt ein silberfarbenes Modul, wie es auf den Dächern des Guggenheim-Museums in Bilbao in Spanien zum Einsatz kam. Das Silk Nova Silver hat eine Leistung von 390 Watt und soll sich aufgrund seiner hellen Farbe nicht so schnell erwärmen. Auch das Glas und der Rahmen sind auf die Farbe RAL 9007 abgestimmt.

Eine Seltenheit stellen auch Module mit geschindelten Solarzellen dar. Die Passivierung der Schnittkanten der Solarzellen, die Kontaktierung mit leitfähigem Klebstoff und die Option, den Strom um Störstellen herumzulenken, sind jedoch vielversprechend. Der Anbieter von Produktionsequipment für die Matrix-Schindeltechnologie M10 hat deshalb einige Firmen eingeladen, ihre Produkte auf dem M10-Messestand zu präsentieren. Mit dabei ist die Firma Source, die Solarmodule für Satelliten baut. Die Schindeltechnologie verzeiht es, wenn Mikrometeoriten das Modul beschädigen oder ein Schlagschatten einen Teil der aktiven Fläche verdeckt.

Die Marktsituation mit hohem Preisdruck könnte die nächsten Entwicklungsschritte für Technologien erschweren, die Investitionen erfordern und nicht sofort hohe Einsparungen realisieren. Auf dem Sprung zur Kommerzialisierung einer neuen Technologie ist beispielsweise Solyco. Das Unternehmen stellt eine Zellverbindungstechnik ohne Löten vor und damit ohne Blei und Bismut. Dabei werden die Lötdrähte aus Kupfer mit einem Kunststoff ummantelt, der bei Hitze schmilzt und eine leitfähige Verbindung herstellt. Die Drähte könnten von modernen Stringern verarbeitet werden und bieten sich daher für hitzeempfindliche Zelltechnologien wie Heterojunction und Perowskit an, wirbt das Unternehmen.

Ebenfalls schadstofffrei ist eine Technik, die das Fraunhofer ISE entwickelt hat und demnächst auf einer Pilotlinie testen will. Dabei werden Streifen aus Aluminiumfolie mit einem Laser auf die Kontaktfinger der Zelle aufgebracht. Das spare Material, weil keine Busbars, Löt-Pads und Flussmittel mehr nötig seien. Die Verbindung bleibe flexibel und dennoch stabil.

Da die neuen Technologien stets mit den etablierten Techniken kompatibel sind, werden wir auch in den nächsten Jahren weitere Kombinationen sehen, die eine weitere Diversifizierung, höhere Leistung, mehr Effizienz und Nachhaltigkeit auf dem Modulmarkt versprechen.

Popular content

Fehler bei Anmeldung: Photovoltaik-Betreiber droht Verlust der Einspeisevergütung

30 Dezember 2025 Ein Formfehler bei der Anmeldung neuer Photovoltaikanlagen kann teuer werden. Wer dem Netzbetreiber die Einspeisevergütung nicht ausdrücklich als Verä...