Ein Leitfaden für bifaziale Solarmodule (2023)

Bifaziale Solarmodule verfügen auf beiden Seiten über Photovoltaikzellen (PV), was bedeutet, dass sie auf ihrer Vorderseite direktes Sonnenlicht und auf ihrer Rückseite reflektiertes Sonnenlicht einfangen können. Auch wenn sie für Dachinstallationen nicht immer praktisch sind, können bifaziale Solarmodule in exponierten Anwendungen wie Freilandanlagen, Solar-Carports und Vordächern Strom erzeugen.

Lesen Sie weiter, um mehr über ideale Anwendungen, Kosten für Solarmodule und mehr zu erfahren.

Ein bifaziales Solarpanel ist genau das, was sein Name vermuten lässt: ein Modul mit PV-Zellen auf der Vorder- und Rückseite. Wie herkömmliche Module erzeugen bifaziale Module Strom durch direktes Sonnenlicht, das auf ihre Vorderseite trifft. Aber auch bifaziale Modelle nutzen den Albedo-Effekt, um Sonnenlicht von reflektierenden Oberflächen (wie dem Boden) auf ihrer Rückseite zu absorbieren.

Bifaziale Paneele eignen sich ideal für Installationen, bei denen die Rückseite der Solaranlage frei liegt und reflektiertes Licht einfangen kann, einschließlich Freiflächensystemen, Solar-Carports und Vordächern. Installateure empfehlen möglicherweise keine bifazialen Paneele für Ihr Dachsystem, da bündige Installationen deren Rückseite abdecken. Allerdings können Hausbesitzer, die über genügend Platz für ein freiliegendes Freilandsystem verfügen, von der höheren Effizienz bifacialer Paneele profitieren.

Herkömmliche oder monofaziale Solarmodule haben einen Rahmen mit einer undurchsichtigen Rückseite und können nur dann Strom erzeugen, wenn Sonnenlicht ihre unbedeckte Vorderseite erreicht. Aus diesem Grund sind einseitige Paneele für flächenbündige Dachinstallationen kostengünstiger. Reflektiertes Sonnenlicht geht bei der Verwendung von einseitigen Modulen verloren, da eine undurchsichtige Rückseitenfolie die hinteren Solarzellen abdeckt.

Einige bifaziale Solarmodule haben einen Rahmen wie herkömmliche Module, jedoch mit gehärteten Glasscheiben, die beide Seiten bedecken. Es gibt auch rahmenlose bifaziale Paneele, die die Solarzellen und die Hartglasscheiben zusammenklemmen, ohne einen undurchsichtigen Rahmen zu verwenden.

Laut einer Studie von LONGi aus dem Jahr 2018 können bifaziale Solarzellen die Energieerzeugung in Freilandanlagen um 11 % und bei zusätzlicher Verwendung von Solartrackern um bis zu 27 % steigern. Allerdings sind bifaziale Systeme um etwa 10 bis 20 Cent pro Watt teurer als monofaziale Systeme.

Bifaziale Paneele sind dort sinnvoll, wo das Sonnenlicht beidseitig einfallen kann. Installateure raten von bifazialen Paneelen für Dach-Solarstromanlagen mit bündigem Gestell ab, da diese die Rückseite abdecken.

Im Folgenden sind spezifische Anwendungen aufgeführt, bei denen bifaziale Solarmodule wirksam sind:

Bei den oben genannten Anwendungen werden Solarpaneele über den Boden gehoben, sodass das Sonnenlicht von den umgebenden Oberflächen zur Unterseite der Paneele reflektiert werden kann, was die Stromproduktion steigert.

Bei der Verwendung von bifazialen Solarmodulen gelten die gleichen Regeln wie bei der Maximierung der Energieproduktion mit monofazialen Solarmodulen. Du solltest:

Es gibt auch Möglichkeiten, die Menge an Sonnenlicht zu erhöhen, die die Rückseite von bifazialen Paneelen erreicht. Sie können Wände, Außenstrukturen und andere Oberflächen in der Nähe in hellen oder klaren Farben streichen, um die Reflexion des Sonnenlichts zu erhöhen.

Bifaziale PV-Module können die Kosten einer Solaranlage um etwa 10 bis 20 Cent pro Watt erhöhen. Bifaziale Panels sind dann sinnvoll, wenn zusätzliche Stromeinsparungen die höheren Gerätekosten überwiegen. Wenn dies jedoch nicht möglich ist, bieten monofaziale Paneele eine höhere Kapitalrendite und eine kürzere Amortisationszeit.

Nach Angaben des Solarenergieunternehmens Renogy kosten bifaziale Module zwischen 6.000 und 12.000 US-Dollar, je nachdem, wie viele Module Sie benötigen. Diese Schätzung berücksichtigt nicht ein gesamtes System, was wahrscheinlich mit zusätzlichen Installations-, Teilen- und Arbeitskosten mehr ausfallen wird.

Das MarketWatch Guides-Team führte eine landesweite Umfrage unter 1.000 Hausbesitzern mit Solarenergie durch und stellte fest, dass die durchschnittlichen Kosten für private Solarsysteme 2,85 US-Dollar pro Watt betragen. Die folgende Tabelle vergleicht die Kosten von monofazialen und bifazialen Solarmodulen unter Berücksichtigung verschiedener Systemgrößen von 5 bis 10 Kilowatt (kW).

*Hinweis: Wir haben die Spanne für Systeme basierend auf den Preisen pro Watt auf 2,95 bis 3,05 US-Dollar geschätzt, was 10 bis 20 Cent mehr ist als der nationale Durchschnitt von 2,85 US-Dollar pro Watt.

Sowohl monofaziale als auch bifaziale PV-Module haben Anspruch auf die 30-prozentige Solar-Bundessteuergutschrift. Mit der Gutschrift können Sie in dem Jahr, in dem Sie die Module installieren, fast ein Drittel Ihrer ursprünglichen Investition als Steuerabzug zurückerhalten. Auch Solarbatterien kommen für die Steuergutschrift in Frage.

Unter günstigen Sonneneinstrahlungsbedingungen können Sie davon ausgehen, dass eine 6-kW-Solaranlage jedes Jahr rund 9.000 Kilowattstunden (kWh) erneuerbare Energie erzeugt. Wenn man den durchschnittlichen US-Strompreis von 16 Cent pro kWh berücksichtigt, entspricht eine Leistung von 9.000 kWh einer jährlichen Energieeinsparung von 1.440 US-Dollar.

Das obige Beispiel ist eine vereinfachte Berechnung. Die besten Solarunternehmen können die Sonneneinstrahlung auf Ihrem Grundstück analysieren und die idealen Solarmodule und Systemkapazitäten ermitteln.

Mehrere Solarhersteller bieten bifaziale Module an. Die folgende Tabelle fasst die durchschnittliche Moduleffizienz und die Kosten zusammen, die Sie von jedem Installateur erwarten können.

Solarpanel-Unternehmen

Überblick

Sonnenkraft

SunPower stellt einige der effizientesten Module der Solarindustrie her, mit bifazialen Modellen, die zwischen 20,2 % und 21,1 % liegen. Allerdings können seine Panels teurer sein als bei manchen Mitbewerbern. Das Unternehmen bietet auch landesweite Installationen an und gewährt eine Garantie von 25 Jahren.

Jinko Solar

Jinko Solar stellt die meisten seiner Module in Asien her, wobei die Eagle-Serie in den USA hergestellt wird. Die bifazialen Module weisen Wirkungsgrade von 19,8 % bis 20,6 % auf. Für die meisten Panels gewährt das Unternehmen eine Produktgarantie von 10 Jahren.

Hyundai-Energielösungen

Hyundai-Solarmodule vereinen Preis und Effizienz – mit Wirkungsgraden von 19,1 % bis 19,8 %. Das Unternehmen bietet je nach Produkt eine Garantie von 10 oder 12 Jahren.

Q-Zellen

Q Cells bietet bifaziale Module mit Wirkungsgraden von bis zu 21,2 % und leistungsstarke Q.ANTUM-Solarzellen, die mithilfe der PERC-Technologie (Passive Emitter and Rear Cell) entwickelt wurden. Das Unternehmen gewährt auf seine Solarmodule eine Garantie von 25 Jahren.

Kanadische Solar

Canadian Solar bietet eine große Auswahl an bifazialen Modulen mit polykristallinen und monokristallinen Zellen, einschließlich BiKu-Modellen. Für die meisten Produkte gilt eine Garantie von 12 oder 15 Jahren.

Unter den oben aufgeführten Solarherstellern ist SunPower das einzige Unternehmen, das Solarpanel-Installationsdienste über ein Netzwerk von über 850 Installateuren im ganzen Land anbietet. Die anderen Marken konzentrieren sich ausschließlich auf die Fertigung, wobei die Installationsdienstleistungen an lokale Solarunternehmen delegiert werden.

Bifaziale Solarmodule sind bei Bodeninstallationen, Außenkonstruktionen und bei der Aufstellung auf Flachdächern kostengünstig. Bei diesen Anwendungen wird die Rückseite der Paneele dem Sonnenlicht ausgesetzt, sodass Sie mehr Strom erzeugen können. Bei bifazialen Modulen werden die gleichen Wechselrichter wie bei monofazialen Modulen verwendet, sodass Sie sich keine Gedanken über die Suche nach Spezialgeräten machen müssen.

Hier sind ein paar wichtige Erkenntnisse zu bifazialen Panels:

Es macht keinen Sinn, bifaziale Paneele in Situationen zu verwenden, die ihre Rückseite vollständig verdecken, wie etwa bei flächenbündigen Dachinstallationen. In diesem Fall gehen Sie von zusätzlichen Ausrüstungskosten aus (da bifaziale Module teurer sind), ohne im Gegenzug zusätzliche Energieeinsparungen zu erzielen. Diese Dynamik kann sich negativ auf den Return on Investment (ROI) Ihres Solarprojekts auswirken.

Große Solarentwickler verwenden in kommerziellen Umgebungen häufig bifaziale Module, um die Energieproduktion pro Quadratfuß zu maximieren. Bifaziale Panels sind außerdem von den spezifischen Einfuhrzöllen befreit, die für herkömmliche Panels gelten, ein großer Vorteil für Entwickler, die auf Importe angewiesen sind.

Ja, bei geeignetem Einsatz. Bifaziale Solarmodule eignen sich ideal für Freilandanlagen, Hochanlagen auf Flachdächern und Außenkonstruktionen wie Vordächer und Carports. Im Allgemeinen sind sie kostengünstig, wenn das Sonnenlicht beide Seiten des Panels erreichen kann.

Installateure empfehlen jedoch keine bifazialen Solarmodule für herkömmliche Dachinstallationen, da bei der Unterputzmontage deren Rückseite verdeckt wird. Wenn bifaziale Module das Sonnenlicht nur von einer Seite absorbieren, wird ein Teil ihrer Stromerzeugungskapazität verschwendet.

Der typische Wirkungsgrad hochwertiger bifazialer Module liegt zwischen etwa 16 % und 22 %. Zu den führenden Herstellern von bifazialen Modulen gehören SunPower, JinkoSolar, Hyundai, Q Cells und Canadian Solar.

Der Jinko Solar Tiger Neo ist eines der größten bifazialen Module, die Sie auf dem Markt finden können. Dieses Panel verfügt über 156 monokristalline Halbzellen und eine Nennleistung von bis zu 635 Watt. Es ist 40 % größer als ein typisches Solarpanel für Privathaushalte. Der Einsatz größerer Solarmodule stellt bei Freilandanlagen und Vordächern normalerweise kein Problem dar, da Installateure die Struktur entsprechend den Modulabmessungen entwerfen können.

Ja, aber bifaziale Module werden nur für aufgeständerte Solaranlagen auf Flachdächern empfohlen.

Wenn Sie bifaziale Paneele auf einem Dach mit einem herkömmlichen Gestellsystem installieren, ist die Menge an Sonnenlicht, die ihre Rückseite erreicht, minimal oder gleich Null. Da zwischen den Paneelen und den Dachschindeln nur ein geringer Abstand besteht, gibt es keinen Raum für die Reflexion des Sonnenlichts an den Paneelen.

Leonardo David ist Elektromechanik-Ingenieur, MBA, Energieberater und technischer Redakteur. Seine Beratungserfahrung im Bereich Energieeffizienz und Solarenergie umfasst Branchen wie Banken, Textilherstellung, Kunststoffverarbeitung, Pharmazie, Bildung, Lebensmittelverarbeitung, Immobilien und Einzelhandel. Seit 2015 schreibt er außerdem Artikel zu Energie- und Ingenieurthemen.

Tori Addison ist ein Redakteur, der seit über fünf Jahren in der digitalen Marketingbranche tätig ist. Ihre Erfahrung umfasst Kommunikations- und Marketingarbeit im gemeinnützigen, staatlichen und akademischen Bereich. Von Beruf Journalistin, begann sie ihre Karriere als Berichterstattung über Politik und Nachrichten im New Yorker Hudson Valley. Ihre Arbeit umfasste die Berichterstattung über lokale und staatliche Haushalte, Bundesfinanzvorschriften und Gesundheitsgesetze.