Solarmodule bilden den Grundstein einer jeden Photovoltaikanlage. Sie fangen das Sonnenlicht ein und erzeugen Gleichstrom. Ihre Form kann dabei variieren. Neben starren, gerahmten Panels gibt es auch flexible Solarmodule. Sie sind biegsam und ermöglichen passende Lösungen für gekrümmte Oberflächen.

Was sind flexible Solarmodule?

Jede Photovoltaikanlage verlangt eine individuelle Planung. Besonders die Oberfläche, auf der die Solarmodule angebracht wird, spielt dabei eine wichtige Rolle.

Viele Anlagen werden auf geradem Untergrund montiert. Die Wahl fällt hier auf starre Panels. Es gibt jedoch auch gekrümmte oder unebene Flächen, die sich für den Einsatz flexibler Solarmodule anbieten.

Flexible Module werden in zwei verschiedene Rubriken eingeteilt. Die besonders biegsamen Panels werden in der Regel als flexible Solarmodule beworben. Die weniger biegsamen Modelle werden dagegen als semiflexible Solarmodule betitelt. Einen genauen Definitionsrahmen sowie einheitliche Standards gibt es dabei nicht.

Im Gegensatz zu starren Modulen bestehen die flexiblen Varianten aus einem dünnen Kunststoffsubstrat, das eine flexible Unterlage für die photovoltaischen Zellen bietet. Dadurch ist es den biegsamen Panels möglich, sich an einen gewölbten und unebenen Untergrund anzupassen. Das wiederum eröffnete eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten.

Woraus bestehen flexible Solarmodule?[CÜ1] 

Flexible Solarpanels sind in der Regel aus mehreren Schichten zusammengesetzt, die aus unterschiedliche Materialen bestehen. Eine einheitliche und allgemeingültige Konstruktionsweise gibt es jedoch nicht. Diese kann je nach Hersteller und Technologie variieren. Dennoch folgen die Module einem typischen Aufbau:

• Trägersubstrat: Das Trägersubstrat besteht aus biegsamen Kunststoffarten. Als flexible Basis sind sie für die Formbarkeit des Moduls verantwortlich.

• Halbleiterschichten: Flexible Solarmodule beinhalten biegsame Halbleiterschichten, die das Sonnenlicht in Strom umwandeln.

• Elektrode: Die vordere Elektrode besteht aus einem transparenten Material wie Indiumzinnoxid (ITO) oder leitfähigem Polymer. Sie erlaubt den Durchtritt von Licht und dient gleichzeitig als elektrische Verbindungsschicht.

• Kontakte: Die elektrischen Kontakte führen den erzeugten Strom aus dem Solarmodul ab. Sie können als dünne Streifen oder als Gittermuster auf der Oberfläche der Halbleiterschichten angebracht werden.

• Schutzschichten: Um die Panels vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit oder Staub zu schützen, werden flexible Schutzschichten auf der Oberfläche angebracht.

Anwendungsgebiete von flexiblen Solarmodulen

Der Anwendungsbereich von flexiblen Solarmodulen ist groß.

• Dächer: Photovoltaikanlagen werde in den meisten Fällen auf Dächern montiert. Dabei gibt es einige Dacharten, die eine untypischen Form aufweisen und den Einsatz von flexiblen Solarmodulen verlangen.

• Straßenbeleuchtung: Flexible Photovoltaikmodule können in die Oberfläche von Gehwegen, Straßen und Radwegen integriert werden. Auf diese Art und Weise lassen sich die Straßenlaternen mit Strom versorgen.

• Tragbare Geräte: Grundsätzlich können flexible Module auch in tragbaren Geräten integriert werden – z.B. in Rücksäcken, Taschen oder Kleidungsstücken. Die relativ kleinen Panels lassen sich nutzen, um Strom für elektronische Geräte wie etwa Laptops und Smartphones zu erzeugen.

• Outdoor: Campingzelte, Wohnmobile und Wohnwagen – flexible Solarmodule qualifizieren sich auch für Outdoor-Residenzen. Mithilfe des gewonnenen Stroms kann elektrisches Equipment betrieben werden.

• Seefahrt: Die Oberflächen von Booten, Schiffen und Yachten sind in den seltensten Fällen eben. Dennoch bietet sich die Seefahrt für die Photovoltaik an. Die biegsamen Panels werden auf dem Deck angebracht. Ihre Flexibilität ermöglicht es, sich den jeweiligen Konturen anzupassen.

• Gadgets: Flexible Module werden auch in kleinen, tragbare Geräten verwendet – z.B. in solarbetriebenen Ladegeräten und Leuchten.

Wie effizient sind flexible Solarmodule?

Flexible Solarmodule weisen im Vergleich zu starren Panels eine geringere Effizienz auf. Dafür sind in erster Linie die zur Verfügung stehenden Materialien verantwortlich.

Sie bilden dünnen Schichten, die typische Elemente aus der Photovoltaik beinhalten. Dazu gehören unter anderem Silizium oder Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (GIGS). Diese Materialien haben im Gegensatz zu den kristallinen Siliziumzellen in starren Modulen einen geringeren Wirkungsgrad.

Die Lichtabsorption ist ebenso für die geringere Effizienz verantwortlich. Die dünnere Schicht der flexiblen Module fängt weniger Sonnenlicht ein, was zu einer schwächeren Stromgewinnung führt. Ein Teil der Lichteinstrahlung durchdringt die dünne Schicht und verpufft ohne Absorption.

Die Struktur spielt in puncto Effizienz ebenfalls eine wichtige Rolle. Das biegsame Naturell der verbauten Materialen kann zu Verformungen führen. Geringfügige Abweichungen der Zellstruktur sind die Folge, was wiederum in einem Leistungsverlust mündet.

Die Effizienz der flexiblen Solarmodule sollte immer individuell betrachtet werden. Trotz des Leistungsverlustes kann der Strom, der durch die biegsamen Panels gewonnen wird, für den persönlichen Bedarf ausreichend sein. Eine individuelle und zielgerichtete Planung ist entsprechend unabdingbar.

Vorteile von flexiblen Solarmodulen

Große, starre Solarpanels können je nach Projekt und Gegebenheiten nicht zweckmäßig sein. Die Wahl fällt dann auf die flexiblere Modulform, die trotz der geringeren Effizienz bestimmte Vorteile ihr Eigen nennt.

• Flexible Solarmodule bestehen aus leichten Materialen wie Kunstoffen oder dünnen Metallfolien. Dadurch sind sie sowohl leichter zu transportieren als auch leichter zu installieren. Ihr geringes Gewicht ermöglicht zusätzlich die Montage auf Gebäuden und Strukturen, die im Normalfall die Last herkömmlicher Panels nicht tragen könnten.

• Durch ihre spezielle Struktur sind flexible Module biegsam, klappbar und sogar faltbar. Dadurch können maximale Erträge auf Flächen generiert werden, die klein, uneben oder gebogen sind.

• Trotz ihrer dynamischen Beschaffenheit sind flexible Module sehr widerstandsfähig und sogar begehbar.

• Flexible Solarmodule bieten eine ästhetische Alternative zu herkömmlichen Panels. Sie lassen sich diskret in Gebäudestrukturen integrieren, ohne das äußere Erscheinungsbild stark zu verändern. Dieser Vorteil kommt besonders in architektonisch anspruchsvollen Umgebungen zum Tragen, in denen das Aussehen der Bauwerke eine wichtige Rolle spielt.

Fazit

Photovoltaikanlagen oder einzelne Solarpanels können nicht einfach nach Schema X installiert werden. Ohne eine individuelle Planung ist eine professionelle und fachgerechte Montage nicht möglich.

Nicht immer fällt die Wahl dabei auf herkömmliche und starre Module. Flexible Solarmodule kommen situativ ebenfalls zum Einsatz. Sie sind besonders anpassungsfähig und können auch auf schwierigen Oberflächen angebracht werden.

Falls Sie Module einer Photovoltaikanlage auf einem gewölbten Dach oder einer unebenen Oberfläche anbringen möchten, benötigen Sie mit hoher Wahrscheinlichkeit flexible Panels. Im besten Fall holen Sie im Vorfeld den fachlichen Rat von Profis ein, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.

Kurz gesagt:
Flexible Solarmodule sind biegsam und formbar. Sie werden auf unebenen und gewölbten Flächen angebracht, die nicht für starre Panels ausgelegt sind. Dadurch kann umweltfreundlicher Strom in vielen verschiedenen Anwendungsgebieten produziert werden – etwa in der Seefahrt, im Outdoor-Bereich oder der Straßenbeleuchtung.

Nachgefragt

Wie lange halten flexible Solarmodule?

Die Lebensdauer flexibler Solarmodule hängt von verschiedenen Faktoren ab – darunter von der Qualität der Module, vom Einsatzgebiet und von der Art der Nutzung. Auch wenn die Anzahl der Variablen groß ist, werden flexible Panels als langlebig angesehen. Zwischen 10 und 25 Jahren gelten als Richtwert.

Wie werden flexible Solarmodule montiert?

Flexible Solarmodule können auf verschiedene Arten montiert werden. Eine der gängigsten Methoden ist das Kleben. Mithilfe von speziellen Klebstoffen lassen sich die Panels auf einer Vielzahl von Oberflächen befestigen.

Klettbänder oder Schnallen werden ebenfalls für die Montage genutzt. Gleiches gilt für Rahmen und Halterungen. Einige Module haben dagegen vorgebohrte Löcher oder Metallösen, die eine Befestigung mit Schrauben und Karabinerhaken ermöglichen.

Wie werden flexible Solarmodule gereinigt?

Flexible Solarmodule sollten regelmäßig gereinigt werden, um ihre Leistungsfähigkeit und Effizienz zu erhalten. Blätter, Ablagerungen oder anderer grober Schmutz können vorsichtig mit einem weichen Besen oder einem trockenen Tuch entfernt werden.

Die Nassreinigung erfolgt mit klarem Wasser. Auf aggressive Reinigungsmittel oder Scheuerschwämme sollte dabei verzichtet werden. Bei hartnäckigem Schmutz bietet sich jedoch eine milde Seifenlösung oder ein spezieller Reiniger an.

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[CÜ1]Der Inhalt der H3 ist sehr technisch und könnte Laien abschrecken bzw. inhaltlich überfordern. Gegebenenfalls kann der Abschnitt einfach gestrichen werden. Ich wollte es mir aber nicht nehmen lassen, potenziellen Mehrwert zu schaffen.