Im Wesentlichen sind bifaziale Solaranlagen also doppelseitige Panele. Das ist ein großer Unterschied zu den gebräuchlicheren monofazialen Sonnenkollektoren, die nur von der sonnenverwöhnten Seite Strom erzeugen. Je nach Standort sind mit bifazialen Anlagen Mehrerträge von 15 Prozent möglich.
Neu ist bifaziale Solarenergie allerdings nicht. Tatsächlich waren die ersten Solarzellen, die 1954 von den Bell Laboratories hergestellt wurden, bifazial. Trotz ihres Potenzials zur Effizienzsteigerung haben bifaziale Solarmodule jedoch nicht die weit verbreitete Akzeptanz von monofazialen Solarmodulen, was zum Teil auf ihre hohen Produktionskosten zurückzuführen ist. Bei der Zellherstellung sind zusätzliche Produktionsschritte notwendig. Allerdings wird die Produktion immer billiger und dadurch der Kostenunterschied zwischen mono- und bifazialen Modulen geringer.
Das technische Prinzip ist simpel: Durch die Erfassung der Reflexionsstrahlung (Albedo) sowie des direkten Sonnenlichts erhöht sich die von jedem bifazialen Panel erzeugte Strommenge. Das bedeutet, dass weniger Sonnenkollektoren installiert werden müssen. Im Gegensatz zu monofazialen Sonnenkollektoren bestehen sie aus transparentem Glas, das einen Teil des Lichts durchlässt und von der darunter liegenden Oberfläche reflektiert.
Um die durchgelassene Lichtmenge weiter zu erhöhen, verwenden sie Glas anstelle von Metallrahmen oder Gitterlinien, um sie an Ort und Stelle zu halten. Das Glas ersetzt die wärmeabsorbierende Aluminiumrückseite von monofazialen Paneelen. Dadurch haben sie niedrigere Arbeitstemperaturen und sind effizienter bei höheren Temperaturen. Durch das Fehlen der Metallrahmen, die möglicherweise Elektrizität leiten könnten, müssen sie nicht geerdet werden. Und da ihre Konstruktion sie haltbarer macht, haben sie oft längere Garantien: 30 statt 25 Jahre für monofaziale Paneele. Ansonsten funktionieren sie genauso wie andere Photovoltaik-Module: Mit Hilfe von kristallinem Silizium wird Sonnenlicht absorbiert und in elektrischen Strom umgewandelt.
Der Ertrag durch die rückwärtige Einstrahlung ist von mehreren Faktoren abhängig, wie zum Beispiel vom Abstand der Module vom Boden oder der Reflexionsstrahlung des Bodens. Bei bewölktem Wetter sind sie effizienter als monofaziale Paneele und auch überall dort, wo es weniger direktes Sonnenlicht gibt. Stark reflektierende Oberflächen wie Beton, Sand oder Schnee eignen sich am besten für bifaziale Sonnenkollektoren. Für den Einsatz auf Hausdächern wird sich die Technologie also eher nicht eignen, da sie auch Abstand zur reflektierenden Fläche brauchen. Parkplätze sind dafür aber der perfekte Standort.
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Bild: Wien Energie/Johannes Zinner