Arten von Solarmodulen
Zelltypen, Aufbau und Sonderformen
Richard Köller M. Sc. Ingenieur · Zuletzt aktualisiert: 11.09.2025
Allgemein · 18 Min. Lesedauer
Richard Köller
Ingenieur, CTO
Richard ist Gründer und technischer Leiter der GSE und im Photovoltaik Bereich seit 2019 tätig.
Das Wichtigste in Kürze:
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Solarzellen-Arten: Monokristalline und polykristalline Solarzellen unterscheiden sich vor allem in Wirkungsgrad, Kosten und Optik.
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Glas-Folie vs. Glas-Glas: Glas-Folie-Module sind leichter und günstiger, während Glas-Glas-Module robuster sind und meist länger halten.
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Spezielle Module: Halbzellen-, bifaziale, transparente oder flexible Module bieten je nach Einsatzgebiet besondere Vorteile.
Solarmodule unterscheiden sich nicht nur in Aufbau und Material, sondern auch in Leistung und Einsatzmöglichkeiten. Auf dieser Seite erfährst du, welche Arten von Solarzellen es gibt, wie sich Glas-Folie- von Glas-Glas-Modulen unterscheiden und welche speziellen Modulvarianten besondere Vorteile bieten.
Solarzellen-Arten
Die Basis jedes PV-Moduls
Die Leistung eines Solarmoduls hängt maßgeblich von der verwendeten Solarzellentechnologie ab. Aktuell dominieren drei Typen den Markt:
Monokristalline Solarmodule
Monokristalline Solarmodule zählen heute zu den leistungsstärksten und am weitesten verbreiteten Modultypen auf dem Markt. Sie bestehen aus einkristallinem Silizium, das in einem aufwendigen Herstellungsverfahren – dem sogenannten Czochralski-Verfahren – zu runden Einkristallen gezogen und anschließend in dünne Scheiben (Wafer) gesägt wird. Dieser gleichmäßige Kristallaufbau sorgt für eine sehr gute Beweglichkeit der Elektronen und damit für einen besonders hohen Wirkungsgrad.
Wirkungsgrad Monokristalline Solarmodule
Typische monokristalline Module erreichen heute Wirkungsgrade von über 20 %, vereinzelt sogar bis zu 23 %, was sie zur bevorzugten Lösung bei begrenztem Platzangebot macht. Gerade auf kleineren Dachflächen – etwa auf Einfamilienhäusern, Garagen oder Carports – ermöglichen sie eine hohe Stromausbeute auf wenig Fläche.
Aussehen Monokristalline Solarmodule
Auch optisch punkten sie: Ihre gleichmäßige, dunkle Farbgebung sorgt für ein elegantes Erscheinungsbild, das sich besonders gut in moderne Gebäudearchitektur integriert. Vor allem sogenannte Full Black-Module mit schwarzem Rahmen und Rückseitenfolie sind bei Bauherren beliebt, die Wert auf eine ästhetische Dachintegration legen.
Lebensdauer Monokristalline Solarmodule
Was die Lebensdauer betrifft, sind monokristalline Module äußerst robust und zeigen bei fachgerechter Installation eine Haltbarkeit von 25 bis 30 Jahren oder mehr. Die meisten Hersteller gewähren heute Leistungsgarantien von 25 Jahren, viele sichern zusätzlich eine Mindestleistung von 80–85 % über diesen Zeitraum zu. Hochwertige Produkte können sogar eine längere Produktgarantie von 15 bis 25 Jahren bieten – abhängig von Hersteller und Moduldesign.
Aufgrund ihrer hohen Effizienz, der langen Lebensdauer und des ästhetischen Erscheinungsbildes gelten monokristalline Solarmodule als erste Wahl für private und gewerbliche Dachanlagen, wenn Qualität, Leistung und Optik gleichermaßen wichtig sind.
Polykristalline Solarzellen
Polykristalline Solarmodule gehörten lange Zeit zu den Standardlösungen in der Photovoltaik. Sie galten als kostengünstige und zuverlässige Option für viele Anwendungsbereiche. Heute jedoch spielen sie im Neuanlagenbau kaum noch eine Rolle, da sie in Sachen Effizienz und Design nicht mehr mit modernen Modultechnologien mithalten können. Dennoch lohnt sich ein Blick auf ihre Eigenschaften – vor allem, wenn es um den Vergleich mit älteren Bestandsanlagen oder gebrauchten Modulen geht.
Wirkungsgrad Polykristalline Solarzellen
Polykristalline Module bestehen aus Siliziumblöcken mit einer Vielzahl kleiner Kristalle. Diese unregelmäßige Kristallstruktur verringert die Beweglichkeit der Elektronen – das führt zu einem geringeren Wirkungsgrad. Typischerweise liegen polykristalline Module bei 15 bis 18 %, während moderne monokristalline Module heute regelmäßig über 20 % erreichen.
Für neue Anlagen ist dieser Wirkungsgrad in den meisten Fällen nicht mehr wirtschaftlich, da der Preisunterschied zwischen den Modularten inzwischen gering ist, der Effizienzvorteil monokristalliner Module aber deutlich höher ausfällt.
Aussehen Polykristalline Solarzellen
Optisch erkennt man polykristalline Module an ihrer bläulich schimmernden, kristallinen Struktur. Diese wirkt im Vergleich zu den gleichmäßig dunklen monokristallinen Modulen eher unruhig und technisch. Auf klassischen Schrägdächern war diese Optik über viele Jahre gängig, heute wird sie jedoch zunehmend durch dezente All-Black-Designs verdrängt.
Im Neubau und bei der Dachsanierung spielen ästhetische Aspekte eine immer größere Rolle – ein weiterer Grund, warum polykristalline Module fast vollständig vom Markt verschwinden.
Lebensdauer Polykristalline Solarzellen
In puncto Lebensdauer standen polykristalline Module den monokristallinen lange Zeit kaum nach. Bei guter Verarbeitung und fachgerechter Installation erreichen sie 20 bis 30 Jahre Betriebszeit. Viele Hersteller gaben Leistungsgarantien über 25 Jahre, mit zugesicherten Restleistungen von rund 80–85 %.
Die Produktgarantien lagen dagegen meist nur bei 10 bis 15 Jahren und fielen damit kürzer aus als bei hochwertigen monokristallinen Modulen. Zwar können polykristalline Module weiterhin zuverlässig Strom erzeugen, jedoch lohnt sich ihre Installation heute in der Regel nicht mehr – zu groß ist der Effizienzunterschied bei kaum noch vorhandener Preisersparnis.
Amorphe Solarzellen (Dünnschicht)
Dünnschichtmodule galten lange Zeit als vielversprechende Alternative zu kristallinen Modulen – insbesondere wegen ihrer flexiblen Anwendungsmöglichkeiten und günstigen Produktionskosten. Heute jedoch haben sie im privaten Photovoltaikbereich praktisch keine Relevanz mehr. Der geringe Wirkungsgrad, die begrenzte Lebensdauer und der Einsatz kritischer oder sogar giftiger Materialien machen Dünnschichttechnik zur technisch wie ökologisch fragwürdigen Lösung.
Wirkungsgrad Dünnschichtsolarzellen
Der größte Nachteil von Dünnschichtmodule ist ihr niedriger Wirkungsgrad. Je nach Technologie (z. B. amorphes Silizium, CdTe, CIGS) liegt dieser meist nur zwischen 7 und 13 % – im Vergleich zu über 20 % bei modernen monokristallinen Modulen. Für einen vergleichbaren Stromertrag wird also deutlich mehr Fläche benötigt, was sie für typische Hausdächer unattraktiv macht.
Zwar sind sie theoretisch unempfindlicher gegenüber hohen Temperaturen und Verschattung, in der Praxis überwiegen jedoch die Nachteile bei weitem – vor allem auf kleinen oder nachrüstbaren Dachflächen.
Materialien Dünnschichtsolarzellen
Ein besonders kritischer Aspekt ist der Materialeinsatz. Während amorphe Dünnschichtmodule meist Silizium enthalten, kommen bei anderen Technologien wie CdTe (Cadmiumtellurid) oder CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) auch toxische oder seltene Metalle zum Einsatz. Cadmium etwa ist ein hochgiftiges Schwermetall, das in der Umwelt und im menschlichen Körper erhebliche Schäden verursachen kann – und damit in krassem Widerspruch zur Idee nachhaltiger Energieerzeugung steht.
Die Entsorgung oder das Recycling solcher Module ist aufwendig, teuer und ökologisch problematisch, vor allem wenn Module beschädigt werden oder unsachgemäß gelagert sind. Für private Anwender stellt sich damit nicht nur eine technische, sondern auch eine ethische Frage.
Lebensdauer Dünnschichtsolarzellen
Dünnschichtmodule erreichen oft nicht die robuste Lebensdauer kristalliner Technik. Viele Modelle zeigen bereits nach wenigen Jahren deutliche Leistungsverluste (Degradation), vor allem bei günstigen Modulen minderer Qualität. Die Leistungsgarantien liegen meist unter dem Branchendurchschnitt, und Produktgarantien fallen oft kurz aus oder fehlen ganz.
Zwar gibt es einzelne Spezialanwendungen – etwa bei mobilen Systemen oder integrierten Fassaden –, für den klassischen PV-Dachanlagenbereich sind Dünnschichtmodule aber weder wirtschaftlich noch nachhaltig.
Glas-Folie vs. Glas-Glas
Welches ist das passende Modul?
Nicht nur die Solarzellen selbst, sondern auch der Aufbau des Moduls hat Einfluss auf die Haltbarkeit und den Einsatzbereich. Die meisten Photovoltaikmodule bestehen aus einer Glasscheibe auf der Vorderseite und einer Kunststofffolie auf der Rückseite – man spricht von Glas-Folie-Modulen. Diese Variante ist leicht, kostengünstig und einfach zu montieren. Glas-Glas-Module hingegen besitzen eine zweite Glasschicht auf der Rückseite, was sie robuster und widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse macht. Dadurch erreichen sie in der Regel eine höhere Lebensdauer, eignen sich aber aufgrund ihres Gewichts nicht für jedes Dach.
Glas-Folie-Module: Der Standard in der Photovoltaik
Glas-Folie-Module gehören zur am weitesten verbreiteten Bauform moderner Solarmodule. Sie werden seit Jahrzehnten eingesetzt und gelten als bewährter Industriestandard – vor allem wegen ihres geringen Gewichts, ihrer Wirtschaftlichkeit und der einfachen Montage. In diesem Abschnitt erklären wir den Aufbau im Detail, beleuchten Vor- und Nachteile und geben einen Überblick zur typischen Lebensdauer.
Aufbau Glas-Folie-Module
Bei Glas-Folie-Modulen besteht die Vorderseite aus einer gehärteten Glasscheibe (meist 3,2 mm dickes ESG – Einscheibensicherheitsglas). Diese schützt die darunterliegenden Solarzellen zuverlässig vor Witterungseinflüssen wie Hagel, Schnee oder UV-Strahlung und sorgt für die nötige Stabilität.
Die Rückseite besteht dagegen aus einer speziellen Kunststofffolie, meist einem Verbund aus PET (Polyethylenterephthalat) oder Tedlar®. Diese Folie schützt die Rückseite der Solarzellen vor Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen, ist aber nicht so widerstandsfähig wie Glas. Zwischen Glas und Folie sind die Solarzellen in eine Einbettungsfolie (z. B. EVA – Ethylenvinylacetat) eingebettet, die alles miteinander verklebt und stabilisiert.
Hinweis zur Grafik:
Die begleitende Illustration zeigt den schematischen Schichtaufbau eines Glas-Folie-Moduls – vom Frontglas über die Solarzellen bis hin zur rückseitigen Folie. So wird der technische Aufbau auf einen Blick verständlich.
Vorteile Glas-Folie-Module
Ein großer Vorteil von Glas-Folie-Modulen ist ihr geringes Gewicht, was sie besonders geeignet für Schrägdächer mit begrenzter Traglast macht. Sie lassen sich einfach handhaben und installieren – sowohl bei Neuanlagen als auch bei Nachrüstungen.
Zudem ist die Produktion gut automatisierbar und vergleichsweise preiswert, was sich in einem attraktiven Anschaffungspreis niederschlägt. Auch in puncto Produktauswahl punkten Glas-Folie-Module: Nahezu alle großen Hersteller bieten Module dieser Bauart in verschiedenen Größen und Leistungsklassen an.
Lebensdauer Glas-Folie-Module
Bei fachgerechter Installation und normalen Umweltbedingungen liegt die Lebensdauer von Glas-Folie-Modulen in der Regel zwischen 20 und 25 Jahren. Danach ist der Betrieb zwar oft noch möglich, aber mit reduziertem Wirkungsgrad. Viele Hersteller geben Leistungsgarantien über 25 Jahre – typischerweise mit 80–85 % garantierter Nennleistung am Ende des Garantiezeitraums.
Die Kunststoffrückseite ist dabei oft die Schwachstelle: UV-Strahlung, Feuchtigkeit oder thermische Belastungen können die Folie im Laufe der Zeit spröde machen, was die Schutzfunktion reduziert und zu Leistungsverlusten führen kann.
Glas-Glas-Module: Maximale Haltbarkeit durch doppelten Schutz
Glas-Glas-Module gelten als besonders langlebige und robuste Variante der Solarmodultechnologie. Im Vergleich zum gängigen Glas-Folie-Aufbau bieten sie eine verstärkte Konstruktion, die speziell für hohe Belastungen, anspruchsvolle Umweltbedingungen und maximale Lebensdauer entwickelt wurde. Immer mehr Hersteller bieten daher Glas-Glas-Module auch im privaten Bereich an – insbesondere bei langfristig orientierten Projekten oder erhöhten Anforderungen an Langlebigkeit.
Aufbau Glas-Glas-Module
Der wesentliche Unterschied zu herkömmlichen Modulen liegt im Schichtaufbau: Sowohl die Vorder- als auch die Rückseite besteht aus gehärtetem Solarglas – meist 2 mm dick. Das macht das Modul extrem widerstandsfähig gegen mechanische Belastung, Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Temperaturschwankungen und Ammoniak- oder Salznebelbelastung.
Zwischen den beiden Glasschichten sind – wie auch bei Glas-Folie-Modulen – die Solarzellen eingebettet und mit einer Einbettungsfolie (z. B. EVA oder POE) versiegelt. Dieser Aufbau sorgt für eine vollständig gekapselte Modulstruktur, bei der alle Schichten dauerhaft verklebt und gegen äußere Einflüsse geschützt sind.
Hinweis zur Grafik:
Die begleitende Illustration zeigt den Aufbau eines Glas-Glas-Moduls im Querschnitt – vom Frontglas über die Zellschicht bis zum rückseitigen Glas. Damit lassen sich Unterschiede zum Glas-Folie-Modul direkt erkennen.
Vorteile Glas-Glas-Module
Durch die doppelte Glasschicht sind Glas-Glas-Module besonders resistent gegen Alterung. Die Degradation, also der natürliche Leistungsrückgang der Module, ist hier deutlich geringer – oft liegt der jährliche Leistungsverlust bei unter 0,3 %. Viele Hersteller geben daher Leistungsgarantien von 30 Jahren, mit garantierter Leistung von über 87 % am Ende dieses Zeitraums.
Zudem sind Glas-Glas-Module feuerbeständiger, weniger anfällig für Mikrorisse und besonders geeignet für feuchte oder korrosive Umgebungen – etwa in Küstennähe, auf Stalldächern oder Industriegebäuden mit aggressiver Atmosphäre.
Ein weiterer Vorteil ist die mögliche bifaziale Nutzung: Viele Glas-Glas-Module sind lichtdurchlässig und können auch auf der Rückseite Licht einfangen und Strom erzeugen – z. B. bei Aufständerung auf reflektierendem Untergrund oder bei Carports.
Lebensdauer Glas-Glas-Module
Die robuste Konstruktion wirkt sich direkt auf die Haltbarkeit aus. Glas-Glas-Module erreichen Lebensdauern von 30 Jahren und mehr, bei gleichzeitig geringerer Alterung. Hersteller sichern diese Qualität mit langfristigen Leistungsgarantien (30–35 Jahre) und immer häufiger auch mit verlängerten Produktgarantien von bis zu 25 Jahren ab.
Da das rückseitige Glas nicht spröde wird wie Kunststofffolien, bleibt der Modulverbund über Jahrzehnte stabil – und die Gefahr von Feuchtigkeitseintritt oder Delamination ist deutlich reduziert
Spezielle Module
Welches ist das passende Modul?
Besondere Solarmodule wie Halbzellen-, bifaziale, transparente oder flexible Module erweitern die klassischen Einsatzmöglichkeiten und bieten individuelle Lösungen für spezielle Anforderungen – von erhöhtem Ertrag bis hin zu architektonischer Integration oder mobiler Nutzung.
Halbzellenmodule (Halfcut): Mehr Leistung durch geteilte Zellen
Halbzellenmodule, auch Halfcut-Module genannt, setzen auf eine clevere Weiterentwicklung klassischer Solartechnik: Die Solarzellen werden dabei halbiert und in zwei parallele Strings verschaltet. Dadurch reduzieren sich elektrische Widerstände innerhalb des Moduls, was den Gesamtwirkungsgrad erhöht und die Energieverluste minimiert.
Besonders vorteilhaft wirkt sich dieser Aufbau bei teilweiser Verschattung oder ungleicher Lichtverteilung aus – etwa durch Kamine, Dachfenster oder Bäume. Da jede Modulhälfte unabhängig arbeitet, kann die Leistung trotz Teilverschattung aufrechterhalten werden. Die sogenannte Hot-Spot-Bildung wird zudem verringert, was die Lebensdauer der Module zusätzlich verlängert.
Mittlerweile sind Halbzellenmodule bei vielen Herstellern zum Standard geworden – nicht nur bei Hochleistungsmodulen, sondern auch im mittleren Preissegment.
Bifaziale Module: Strom von zwei Seiten
Bifaziale Solarmodule können Sonnenlicht von beiden Seiten nutzen – sie erzeugen nicht nur auf der Vorderseite Strom, sondern auch auf der Rückseite. Dort kommt es auf das reflektierte Licht an, das z. B. von hellen Oberflächen wie Beton, Kies, Sand oder Schnee zurückgeworfen wird. Dieser sogenannte Albedo-Effekt kann den Gesamtertrag um bis zu 20 % steigern – je nach Standort und Montagesystem.
Bifaziale Module werden bevorzugt in Freiflächenanlagen eingesetzt, etwa in Ost-West-Aufständerung oder senkrecht montiert auf Ackerflächen, Parkplätzen oder Gewerbedächern. Auch in Kombination mit Glas-Glas-Modulen kommen sie häufig zum Einsatz, da beide Seiten durch gehärtetes Glas gut geschützt sind.
In Privathaushalten sind bifaziale Module bisher selten, können aber bei besonderen Montageformen oder Carports mit reflektierendem Untergrund sinnvoll sein.
Transparente und semitransparente Module
Transparente und semitransparente Solarmodule verbinden Energieerzeugung mit architektonischem Anspruch. Statt einer vollständig lichtundurchlässigen Rückseite besitzen sie Abstände zwischen den Solarzellen oder teildurchlässige Schichten, die Tageslicht durchlassen und gleichzeitig Strom erzeugen.
Typische Einsatzbereiche sind Fassaden, Terrassenüberdachungen, Carports, Wintergärten oder Balkonbrüstungen, bei denen Ästhetik, Lichtdurchlässigkeit und Energiegewinnung kombiniert werden sollen. Der Wirkungsgrad ist in der Regel deutlich geringer als bei klassischen Modulen, da weniger Fläche für die eigentliche Stromerzeugung zur Verfügung steht.
Dafür ermöglichen diese Module einzigartige architektonische Lösungen, die sowohl funktional als auch visuell überzeugen – besonders bei Neubauten oder innovativen Sanierungsprojekten.
Flexible Module: Mobil, leicht und vielseitig einsetzbar
Flexible Solarmodule bestehen meist aus Dünnschichtzellen auf Kunststoffbasis und sind damit leicht, biegsam und besonders anpassungsfähig. Sie eignen sich ideal für mobile oder unregelmäßige Flächen, auf denen klassische Glasmodule nicht verbaut werden können.
Typische Einsatzgebiete sind Wohnmobile, Boote, Zelte, Notstromsysteme oder Outdoor-Anwendungen. Dank des geringen Gewichts und der einfachen Montage – häufig mit Klebeflächen oder Ösen – lassen sich flexible Module problemlos auf gekrümmten oder nicht-tragfähigen Oberflächen anbringen.
Allerdings haben flexible Module meist einen deutlich niedrigeren Wirkungsgrad als starre Module, und auch ihre Lebensdauer ist begrenzt. Sie eignen sich daher eher als Ergänzung oder für autarke, mobile Stromversorgung, nicht für dauerhafte Dachanlagen.
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