Halbzellenmodule – Der neue Trend bei den Modulherstellern 2019

Hast du schon mal von „half-cut solar cells“ bzw. Halbzellenmodule gehört? Ja richtig, dass sind Solarzellen die nach der Fertigung wieder in zwei Hälften geschnitten werden. Wir erklären dir in diesem Blogeintrag die Vorteile aber auch die Besonderheiten von Halbzellenmodulen.

Was sind eigentlich Halbzellenmodule?

Die Entwicklung bei Solarmodulen stagniert nicht. Durch immer höhere Leistungsklassen, also einer verbesserten Spitzenleistung bei Modulen bei Standard-Testbedingungen (STC) können die spezifischen Modulpreise gesenkt werden. Ein neuer Weg ist die Teilung der Zellen in „Halbzellen“. Auf den ersten Blick ist das natürlich das gleiche Eingangsmaterial aber durch die Teilung der Zellen können einige Verluste erheblich reduziert und dadurch der Wirkungsgrad erhöht werden.

Unterschied von Vollzellen-Modulen und Halbzellen-Modulen

Eine 6 Zoll Poly-Zelle wird in der Hälfte getrennt.

 

Unterschied von Vollzellen-Modulen und Halbzellen-Modulen

2-3 % mehr Spitzenleistung durch Teilung der Solarmodule

Durch die Zellteilung erhöht sich die Gesamtfläche der Zellzwischenräume auf der Modulfläche. Dies bewirkt einen geringen Reflektionsgewinn über die Rückseitenfolie. Einen größeren Einfluss hat aber die Reduzierung der elektrischen Verluste im Zellverbinder und Querverbinder. Bei Halbzellenmodulen ist die Anzahl der Zellverbinder gegenüber Vollzellenmodulen verdoppelt. Dadurch reduziert sich der elektrische Widerstand der Verbindung und so kann mit der gleichen Eingangszelle ein Modul mit 2 – 3 % höherer Leistung hergestellt werden.

Halbzellenmodule haben mehr Spitzenleistung

Elektrischen Daten sind gleich

Durch den Einsatz von 120 Halbzellen können eine höhere Leerlaufspannung und ein geringerer Strom vermutet werden. Das ist aber nicht der Fall. Halbzellenmodule besitzen gegenüber Vollzellenmodulen mit 60 Zellen die doppelte Zellanzahl. Intern sind aber wie bei Vollzellenmodulen je 20 Zellen in Reihe verschalten. Insgesamt sind somit statt 3 x 20 Zellen eben 6 x 20 Halbzellen im Modul parallel geschalten. Jeweils immer 2 x 20 Zellen sind modulintern über eine Bypassdiode geschützt.

Nach außen verhält sich somit ein Halbzellenmodul elektrisch wie ein Vollzellenmodul und kann dadurch ganz normal eingesetzt und verschaltet werden.

Elektrische Daten von Halbzellen-Modul - Doppelte Zellanzahl

Bis zu 50% Leistung bei Teilverschattung

Durch die Teilung des Moduls in zwei Hälften wirkt sich bei hochkant Montage eine Teilverschattung der unteren Reihen weniger stark aus als bei Vollzellenmodulen. Ein Halbzellenmodul kann dann noch weiterhin bis zu 50% der Leistung produzieren. Durch die Mittig platzierten Freilaufdioden ist dieser Vorteil möglich und zeichnet auch das Erscheinungsbild mit einem Querverbinder in der Mitte aus.

Halbzellenmodule - Mehr Leistung bei Verschattung oder Teilverschattung

Mittige Anschlussdosen

Die neuen Trina Splitmax Module haben zwei Anschlussdosen und eine zusätzliche kleine Dose für die Bypassdiode. Durch die dreigeteilte Anschlussdose verringert sich die Wärmeübertragung auf die darüberliegenden Zellen. Die Positionierung der Anschlussdosen ermöglicht bei hochkant Montage die Verwendung von kurzen Solarkabeln. Diese kurze Anschlussleitung ist aber für eine Quermontage bzw. für die Verbindung der nächsten vertikalen Modulreihe hinderlich.

Trina Splitmax Module mit mittigen Anschlussdosen

Bei dem Anbringen der Kabel mit Kabelbindern wird dann etwas Kreativität gefragt, weil keine mittige Modulauflage Schiene vorhanden ist. Dafür sollten die Kabel am Modulrahmen mit Kabelclips befestigt werden.

Vorteile und Nachteile von Halbzellen

Letztendlich bekommen wir mehr Leistung auf derselben Fläche und das perspektivisch zu einem günstigeren Preis. Dazu kommen noch Vorteile bei Verschattung, bei vertikaler Aufständerung oder auch beim Abtauen nach Schneefall. Bei der Befestigung und Verdrahtung der Strings ist etwas Kreativität gefragt. Aber der Installateur macht ja alle glücklich.