Wie werden Solarmodule hergestellt?

Kurzüberblick über die Herstellung von Photovoltaikmodulen von der Solarzellenfertigung bis zur Modulassemblierung sowie über den Einfluss zentraler Fertigungsschritte, Qualitätsprüfungen und unterschiedlicher Zelltechnologien auf die langfristige Leistungsfähigkeit. Eine detaillierte Prozessdarstellung mit Videos, Vergleichen und technischen Details findet sich im Originalbeitrag „Wie werden Solarmodule hergestellt?“.

1. Typische Herstellungsprozesse von Photovoltaikmodulen

In europäischen Photovoltaikprojekten können selbst Module derselben Zellgeneration im Langzeitbetrieb unterschiedliche Leistungsentwicklungen zeigen. Diese Unterschiede entstehen häufig nicht im Datenblatt, sondern bereits in der Produktionsphase. Ein grundlegendes Verständnis der Modulherstellung hilft, diese Abweichungen einzuordnen.

Vom Solarzellenmaterial bis zum fertigen Modul handelt es sich bei der Modulproduktion nicht um eine einfache Montage, sondern um eine klar strukturierte und weitgehend standardisierte Prozesskette. Ein typischer Herstellungsablauf umfasst unter anderem folgende Schritte:

• Zellzuschnitt (Halbzellen / 1/3-Cut)

• Stringing

• Lay-up

• EL-Prüfung vor der Laminierung

• Laminierung

• Zuschneiden und Rahmenmontage

• Montage der Anschlussdose

• Aushärtung

• Endprüfung (IV-Messung, EL, Isolation)

• Verpackung und Versand

Diese Schritte bilden den grundlegenden Rahmen der Qualitätskontrolle und legen die Basis für das spätere Langzeitverhalten der Module.

2. Welche Prozessschritte beeinflussen die Langzeitperformance besonders?

Nicht alle Prozessschritte wirken sich in gleichem Maß auf die Langzeitzuverlässigkeit von Modulen aus. Erfahrungen aus dem Betrieb zeigen, dass insbesondere folgende Aspekte eine zentrale Rolle spielen:

• Der Zellzuschnitt beeinflusst Stromdichte und thermische Belastung innerhalb des Moduls.

• Die Stabilität von Löt- und Laminierungsprozessen wirkt sich direkt auf das Verhalten unter thermischen Zyklen aus.

• EL-Prüfungen vor und nach der Laminierung geben Aufschluss über die Prozesskontrolle.

• Qualität von Verkapselung und Aushärtung bestimmt die Beständigkeit im Außeneinsatz.

Diese Unterschiede lassen sich in der Regel nicht unmittelbar aus technischen Datenblättern ablesen, werden jedoch im Verlauf mehrjähriger Betriebszeiten zunehmend sichtbar.

3. Unterschiedliche Zelltechnologien – unterschiedliche Schwerpunkte auf Modulebene

TOPCon-, HJT- und IBC-Zelltechnologien verändern die grundlegende Modulherstellung nicht, setzen jedoch unterschiedliche Schwerpunkte innerhalb der Prozesskette.

• TOPCon-Module zeichnen sich vor allem durch ausgereifte Massenproduktion und hohe Konsistenz aus.
• HJT-Module basieren auf Niedertemperaturprozessen und bieten Vorteile durch hohe Bifazialität.
• IBC-Module verzichten auf Frontkontakte und reduzieren Abschattung, was insbesondere bei schwachem Lichteinfall und hohen ästhetischen Anforderungen relevant ist.

Keine dieser Technologien ist per se überlegen; entscheidend ist die Übereinstimmung zwischen Fertigungsreife und Projektanforderungen.

4. Zusammenhang zwischen Herstellungsprozessen und langfristiger Zuverlässigkeit

In Langzeitprojekten lassen sich Leistungsunterschiede von Modulen meist nicht einzelnen Fertigungsschritten zuschreiben, sondern dem Zusammenspiel von Prozessstabilität, Konsistenz und Transparenz der Produktion. Für Projektentwickler und Installateure ist daher weniger die kurzfristige Spitzenleistung entscheidend als die langfristige Vorhersagbarkeit. Das Verständnis der Herstellungsprozesse ermöglicht eine sachlichere Bewertung der Modulzuverlässigkeit über reine Kennwerte hinaus.