Bifaziale monokristalline Solarzelle 5BB 5,4Wp
Bifaziale monokristalline Solarzelle im M2-Format 156,75 x 156,75 mm, 200 µm dick, mit 5 Silber-Busbars auf der Vorderseite und Kontaktgitter auch auf der Rückseite: Sie erzeugt Strom über beide Seiten.
Vorderseite bis 5,40 Wp und 22,1 % Wirkungsgrad unter STC; der Hersteller gibt einen rückseitigen Mehrertrag von 5-20 % bei geeigneter Installation an. Mit herkömmlichem Ribbon lötbar, ausgelegt für Glas-Glas-Module oder transparente Rückseitenfolien.
Die bifaziale monokristalline Solarzelle mit 156,75 x 156,75 mm (M2-Format, 210 mm Diagonale) nimmt Licht auf beiden Seiten auf: Die Vorderseite erhält die direkte Einstrahlung, die Rückseite das vom Boden reflektierte und das diffuse Licht. Anders als bei einer monofazialen Zelle gleichen Formats ist die Rückseite nicht durch eine durchgehende Aluminiumschicht verschlossen, sondern durch ein Kontaktgitter, das Licht durchlässt. Laut Herstellerdatenblatt liefert die Rückseite bei geeigneter Installation 5 bis 20 % zusätzlich zur auf der Vorderseite gemessenen Leistung.
Die Vorderseite hat 5 Silber-Busbars mit 0,7 mm Breite und eine Antireflexschicht aus Siliziumnitrid; die Rückseite trägt Silber-Lötpads mit 1,75 mm Breite. Die Zelle wird also mit klassischem Ribbon von Vorder- zu Rückseite verschaltet, genau wie die bekannten monokristallinen Busbar-Zellen: keine leitfähigen Rückseitenfolien, keine Spezialausrüstung.
Bifazial heißt nicht automatisch mehr Ertrag
Diesen Punkt lassen die meisten Produktseiten der Wettbewerber weg. Der rückseitige Mehrertrag entsteht nur, wenn Licht tatsächlich auf die Rückseite trifft, und hängt von drei Faktoren ab:
- Das Modul muss hinten lichtdurchlässig sein: Glas-Glas oder transparente Rückseitenfolie. Mit einer opaken weißen oder schwarzen Rückseitenfolie laminiert, arbeitet eine bifaziale Zelle genau wie eine monofaziale, und der Aufpreis ist verloren.
- Die Albedo des Untergrunds, also wie viel Licht die Fläche unter dem Modul reflektiert: Rasen reflektiert etwa 15-26 %, Beton und heller Kies mehr, eine weiße Dachbahn oder Schnee deutlich mehr.
- Höhe und Freiraum: Ein flach auf dem Dach liegendes Modul hat die Rückseite im Dunkeln. Pergolen, Überdachungen, senkrechte Zäune, Geländer und aufgeständerte Freiflächenanlagen sind die Installationen, bei denen die Rückseite arbeitet.
Deshalb ist die angegebene Spanne so breit: 5 % unter bescheidenen Bedingungen, 20 % über sehr hellen Flächen mit gut aufgeständertem Modul.
Technische Daten
| Technologie | Monokristallines Silizium, bifaziale Zelle |
| Format | 156,75 x 156,75 mm (M2), Diagonale 210 ±0,25 mm |
| Dicke | 200 ±20 µm |
| Vorderseite (Minuspol) | 5 Silber-Busbars 0,7 ±0,1 mm, Antireflexschicht aus Siliziumnitrid |
| Rückseite (Pluspol) | Silber-Lötpads 1,75 ±0,1 mm, Rückseitenfeld (BSF) aus Aluminium als Gitter |
| Leistung Vorderseite (STC) | 5,20 bis 5,40 Wp je nach Klasse |
| Wirkungsgrad Vorderseite | 21,3 % bis 22,1 % |
| Rückseitiger Mehrertrag | 5-20 % bei geeigneter Installation (Herstellerangabe) |
| Bifazialitätsfaktor | Im Datenblatt nicht angegeben |
| Temperaturkoeffizient Pmax | -0,41 %/°C |
| Temperaturkoeffizient Voc | -0,32 %/°C |
| Temperaturkoeffizient Isc | +0,04 %/°C |
| Messbedingungen | STC: 1000 W/m² auf der Vorderseite, AM1.5, 25 °C |
Leistungsklassen (Vorderseite, STC)
| Pmax | Vmp | Imp | Voc | Isc | Wirkungsgrad |
| 5,20 W | 0,564 V | 9,22 A | 0,669 V | 9,73 A | 21,3 % |
| 5,28 W | 0,568 V | 9,29 A | 0,672 V | 9,78 A | 21,6 % |
| 5,30 W | 0,569 V | 9,32 A | 0,673 V | 9,80 A | 21,7 % |
| 5,35 W | 0,572 V | 9,35 A | 0,675 V | 9,83 A | 21,9 % |
| 5,40 W | 0,574 V | 9,40 A | 0,677 V | 9,87 A | 22,1 % |
Die Wirkungsgrade passen zur Geometrie: Die pseudoquadratische Zelle hat eine Nutzfläche von rund 244 cm², und 5,40 W auf 244 cm² bei 1000 W/m² ergeben 22,1 %. Für die Auslegung eines Moduls gelten immer die Werte der Vorderseite; der Beitrag der Rückseite ist eine standortabhängige Reserve, keine garantierte Nennleistung.
Was die Rückseite wirklich bringt: ein Rechenbeispiel
Die Messnorm für bifaziale Bauelemente (IEC TS 60904-1-2) verwendet als Referenz 135 W/m² auf der Rückseite zusätzlich zu 1000 W/m² auf der Vorderseite, ein typischer Zustand für ein aufgeständertes Modul über Untergrund mit mittlerer Albedo. Die Bifazialität dieses Modells ist nicht angegeben: Bei angenommenen 70 %, typisch für bifaziale p-Typ-Zellen mit rückseitigem Aluminiumgitter, kommt die 5,40-Wp-Zelle auf etwa 5,9 W äquivalent, also rund +9 %. Das ist eine Rechenannahme, kein Nennwert: Sie zeigt die Größenordnung.
Ähnliches gilt für die Wärme. Bei -0,41 %/°C verliert eine Zelle, die im Sommer mit 65 °C arbeitet, rund 16 % gegenüber den 25 °C der Prüfbedingungen: Die 5,40-Wp-Zelle liefert dann etwa 4,5 W über die Vorderseite. Gut hinterlüftete bifaziale Installationen wie Pergolen und Zäune helfen auch hier, weil das Modul kühler bleibt.
Für wen und wofür
- Glas-Glas-Module nach Maß für Pergolen, Überdachungen, Carports und Wintergärten, bei denen das zwischen den Zellen durchscheinende Licht auch ein architektonisches Element ist
- Senkrechte Module für Ost-West-ausgerichtete Zäune und Geländer, die morgens und nachmittags über beide Seiten produzieren
- Prototypen und Labor: Bifazialitätsmessungen, Vergleiche Vorder-/Rückseite, Lehre zu Zellarchitekturen
- Selbstbau: Mit 200 µm Dicke und frontseitigen Busbars lässt sich die Zelle von Hand mit Ribbon, Flussmittel und temperaturgeregeltem Lötkolben verlöten
Nicht geeignet ist sie für ein Modul mit opaker Rückseitenfolie oder auf eine geschlossene Fläche geklebt: Dort ist eine monofaziale monokristalline Zelle günstiger und genauso leistungsfähig. MR WATT entwickelt und fertigt PV-Module nach Maß: Wenn Sie ein fertiges Glas-Glas-Modul mit diesen Zellen brauchen, übernehmen wir Verschaltung und Laminierung.
Häufige Fragen
Produziert eine bifaziale Zelle immer mehr als eine normale Zelle?
Nein. Die Rückseite produziert nur, wenn sie Licht erhält: In einem Modul mit opaker Rückseitenfolie oder flach auf dem Dach ohne Freiraum darunter arbeitet die bifaziale Zelle wie eine monofaziale. Der angegebene Mehrertrag von 5-20 % wird mit Glas-Glas-Modulen oder transparenten Rückseitenfolien erreicht, aufgeständert über hellen Flächen.
Kann man sie von Hand löten wie herkömmliche Busbar-Zellen?
Ja. Die Vorderseite hat 5 Silber-Busbars mit 0,7 mm und die Rückseite Silber-Lötpads mit 1,75 mm, die Zellen werden also mit verzinntem Ribbon von Vorder- zu Rückseite in Reihe geschaltet. Nötig sind No-Clean-Flussmittel und ein temperaturgeregelter Lötkolben. Die Dicke von 200 µm macht sie in der Handhabung robuster als die dünneren Zellen der neuesten Generation.
Wie viele Zellen brauche ich, um eine 12-V-Batterie zu laden?
Bei einer MPP-Spannung von etwa 0,57 V pro Zelle sind 36 Zellen in Reihe nötig: rund 20,5 V bei 25 °C, die mit heißen Zellen im Sommer in Richtung 18 V sinken, was für einen Laderegler zum korrekten Laden einer 12-V-Batterie weiterhin ausreicht. Mit 36 Zellen zu 5,4 W entsteht ein Modul mit etwa 190 W allein über die Vorderseite, vor Laminierverlusten.
Was ist der Bifazialitätsfaktor und warum ist er nicht angegeben?
Er ist das Verhältnis zwischen der Leistung der Rückseite und der Vorderseite bei gleichem Licht, gemessen nach IEC TS 60904-1-2. Das Datenblatt dieses Modells nennt ihn nicht; bifaziale p-Typ-Zellen mit rückseitigem Aluminiumgitter liegen typischerweise zwischen 65 und 80 %, n-Typ-Zellen wie TOPCon und Heterojunction erreichen 80-95 %.
Ist der Beitrag der Rückseite in der angegebenen Leistung enthalten?
Nein. Die Klassen von 5,20 bis 5,40 Wp werden unter STC mit Licht nur auf der Vorderseite gemessen. Der Beitrag der Rückseite kommt je nach Installation hinzu und darf nicht zur Auslegung von Strings und Ladereglern verwendet werden: Man plant mit den Werten der Vorderseite und betrachtet die Rückseite als Ertragsreserve.