Dünnschichtmodule dienen der Nutzung der Solarenergie und erzeugen aus Sonnenlicht Strom. Um die gewünschte Leistung zu erreichen, müssen mehrere Module auf dem Dach oder einer freien Fläche installiert werden. Wir betrachten Wirkungsgrade, Anbieter und Preise und zeigen, worauf beim Kauf zu achten ist.

Die Wirkungsgrade der Module

Der Wirkungsgrad gibt an, wie effizient ein Modul das Sonnenlicht in Strom umwandelt. Bei Dünnschichtmodulen fällt er niedriger aus als bei mono- oder polykristallinen Modulen. Handelsübliche Dünnschichtmodule erreichen je nach Technik grob 10 bis 19 Prozent, wobei Module auf Basis von Cadmiumtellurid am oberen Ende liegen. Kristalline Module kommen dagegen auf etwa 20 bis 23 Prozent. Im Labor werden für Dünnschichttechnik höhere Werte erreicht, sodass die Technik weiterhin Verbesserungspotenzial hat. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet mehr Ertrag je Fläche.

Vorteile

Dünnschichtmodule sind günstig in der Fertigung, sodass die Anschaffungskosten je Modul niedrig ausfallen. Der Rohstoffverbrauch und das Gewicht sind gering. Selbst bei diffusem Licht, etwa an bewölkten Tagen, liefern sie noch brauchbare Erträge, und Wirkungsverluste durch Wärme fallen kaum ins Gewicht. Um den niedrigeren Wirkungsgrad auszugleichen, muss allerdings eine größere Fläche mit Modulen belegt werden, weshalb sich die Technik vor allem dort eignet, wo ausreichend Platz vorhanden ist.

Hersteller und Produktbeispiele

Zu den weltweit größten Herstellern von Dünnschichtmodulen zählt der US-amerikanische Anbieter First Solar, der auf Cadmiumtellurid-Technik setzt. Daneben gibt es weitere Anbieter, die Module in unterschiedlichen Leistungsklassen anbieten. Kleinere Module mit rund 100 bis 160 Watt-Peak sind je nach Leistung für etwa 50 bis 130 Euro erhältlich. Für eine Dachanlage werden mehrere Module benötigt, sodass inklusive Unterkonstruktion je nach Anlagengröße mit einem vierstelligen Betrag zu rechnen ist. Kleine, mobile Module mit wenigen Watt eignen sich zudem für das Laden von Batterien. Seit 2023 gilt für die Lieferung und Installation kleiner Photovoltaikanlagen zudem ein Mehrwertsteuersatz von null Prozent, was die Anschaffung günstiger macht.

Wissenswertes zum Kauf

Der Hauptunterschied zu monokristallinen und polykristallinen Solarzellen ist die Dicke der lichtaktiven Schicht. Bei Dünnschichtmodulen wird das Halbleitermaterial, etwa Cadmiumtellurid, Kupfer-Indium-Verbindungen oder amorphes Silizium, in einer sehr dünnen Schicht auf Glas oder ein anderes Trägermaterial aufgebracht. Die Fläche wirkt oft bräunlich oder schwarz und homogen. Der geringe Materialverbrauch senkt die Kosten und schont Rohstoffe, und die Herstellung lässt sich gut automatisieren. Dennoch ist der Marktanteil mit rund 10 bis 15 Prozent klein, während kristalline Module den Markt dominieren.

Fazit

Zusammengefasst sind Dünnschichtmodule eine leichte, materialsparende und günstige Alternative zu kristallinen Solarmodulen. Sie punkten bei diffusem Licht und geringen Wärmeverlusten, benötigen aber wegen des niedrigeren Wirkungsgrads mehr Fläche für die gleiche Leistung. Für großflächige Anlagen oder besondere Anwendungen können sie daher sinnvoll sein, während für die meisten Hausdächer mit begrenzter Fläche die effizienteren kristallinen Module die erste Wahl bleiben. Wer eine Anlage plant, sollte Fläche, Ertrag und Kosten gemeinsam betrachten und sich fachkundig beraten lassen.

Ein weiterer Aspekt ist die Temperaturabhängigkeit. Kristalline Module verlieren bei großer Hitze spürbar an Leistung, während Dünnschichtmodule geringere Temperaturverluste aufweisen. Das kann an sehr heißen Standorten oder bei schlecht hinterlüfteten Dächern ein Vorteil sein. Auch bei teilweiser Verschattung oder ungünstiger Ausrichtung zeigen Dünnschichtmodule oft ein etwas gutmütigeres Verhalten. Dennoch überwiegt für die meisten Hausdächer der Vorteil der höheren Flächeneffizienz kristalliner Module, sodass die Wahl stets vom konkreten Standort, der verfügbaren Fläche und dem Budget abhängt.

Zusammengefasst sind Dünnschichtmodule eine interessante Alternative in der Photovoltaik, die durch geringes Gewicht, niedrigen Materialverbrauch und gute Erträge bei diffusem Licht und Hitze überzeugt. Ihr niedrigerer Wirkungsgrad erfordert jedoch mehr Fläche, weshalb sie sich vor allem für großflächige Anlagen oder besondere Anwendungen eignen. Für das typische Einfamilienhaus mit begrenzter Dachfläche bleiben die effizienteren kristallinen Module meist die bessere Wahl. Wer eine Photovoltaikanlage plant, sollte daher Fläche, Ertrag, Kosten und Standortbedingungen gemeinsam betrachten und sich vor der Entscheidung unabhängig beraten lassen.

Insgesamt zeigt die Entwicklung der Photovoltaik, dass für jede Anwendung passende Modultypen zur Verfügung stehen. Während kristalline Module bei der Flächeneffizienz führend sind, bieten Dünnschichtmodule Vorteile bei Gewicht, Materialeinsatz und dem Verhalten bei Hitze und diffusem Licht. Beide Technologien tragen dazu bei, den Ausbau der Solarenergie voranzutreiben und die Stromversorgung klimafreundlicher zu gestalten.

Für den privaten Hausbesitzer bleibt am Ende die Frage nach dem besten Verhältnis von Ertrag zu Kosten und Fläche entscheidend. In einer fachkundigen Planung werden Dachfläche, Ausrichtung, Verschattung und Budget berücksichtigt, um die passende Modultechnik auszuwählen und die Anlage optimal auszulegen.

So stellen Sie sicher, dass die Photovoltaikanlage über ihre gesamte Lebensdauer möglichst viel Ertrag liefert und sich die Investition zuverlässig auszahlt.