Kennzahlen von Solarmodulen
Alle Infos aus dem Datenblatt erklärt
Richard Köller M. Sc. Ingenieur · Zuletzt aktualisiert: 01.08.2025
Allgemein · 29 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:
Auf dieser Seite findest du eine übersichtliche Erklärung der wichtigsten Kennzahlen von Solarmodulen. Dazu gehören technische Angaben wie Wirkungsgrad, Nennleistung, Temperaturkoeffizient, aber auch physische Merkmale wie Größe, Gewicht, Zelltyp, Kabel, Stecker und Modulaufbau. Außerdem erfährst du, was Produkt- und Leistungsgarantien bedeuten und welche Zertifizierungen und Sicherheitsstandards (z. B. Brandschutz oder Hageltest) wirklich relevant sind. Die Informationen helfen dir dabei, Datenblätter besser zu verstehen und die richtige Modulwahl für deine Photovoltaikanlage zu treffen.
Modulwirkungsgrad
Der Modulwirkungsgrad gibt an, wie viel der auf das Solarmodul treffenden Sonnenenergie tatsächlich in elektrischen Strom umgewandelt wird.
Formel Wirkungsgrad:
Elektrisch Leistung (Watt) / eingestrahlte Sonnenenergie (Watt/m²) * Modulfläche (m²)
Der Modulwirkungsgrad gibt an, wie viel der auf das Solarmodul treffenden Sonnenenergie tatsächlich in elektrischen Strom umgewandelt wird.
Formel: elektrisch Leistung (Watt) / eingestrahlte Sonnenenergie (Watt/m²) * Modulfläche (m²)
Beispiel:
Wenn ein Solarmodul mit einer Fläche von 1,7 m² unter Standardbedingungen (1000 W/m² Einstrahlung) 400 W Strom liefert, liegt der Wirkungsgrad bei: 23,5%
Ein höherer Modulwirkungsgrad bedeutet, dass mehr Leistung auf gleicher Fläche erzeugt wird. Das ist besonders bei kleinen Dachflächen oder hohen Energiebedarfen wichtig. Es gibt aber auch Anwendungen, bei denen der Preis pro Watt entscheidender ist als der Wirkungsgrad.
Typische Werte:
-
Monokristallin: 19–23 %
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Polykristallin: 14–18 % (nicht mehr zeitgemäß)
-
Dünnschicht: 6–12 % (kaum noch verbaut)
Wichtig zu wissen:
Der Wirkungsgrad hängt nicht direkt mit der Gesamtleistung zusammen. Zwei Module mit unterschiedlichem Wirkungsgrad können dieselbe Leistung haben, wenn das Modul mit dem geringeren Wirkungsgrad einfach größer ist.
Nennleistung (Pmax in Watt-Peak)
Definition:
Die Nennleistung, auch Pmax oder Watt-Peak (Wp) genannt, gibt an, wie viel elektrische Leistung ein Solarmodul unter genormten Laborbedingungen maximal erzeugen kann.
Standard-Testbedingungen (STC):
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Einstrahlung: 1000 Watt/m²
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Zelltemperatur: 25 °C
-
Luftmasse (AM): 1,5
Beispiel:
Ein Modul mit 450 Wp liefert unter optimalen STC-Bedingungen 450 Watt elektrische Leistung.
Wichtig:
In der Praxis werden diese Bedingungen nur selten vollständig erreicht. Das bedeutet:
-
Die tatsächliche Leistung auf dem Dach ist meist geringer
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Die Nennleistung dient vor allem dem Vergleich zwischen Modulen
Warum ist das wichtig?
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Die Nennleistung hilft, den Ertrag einer gesamten PV-Anlage abzuschätzen
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Sie ist entscheidend für die Anlagengröße, die Auswahl des Wechselrichters und die Kalkulation der Wirtschaftlichkeit
Einordnung:
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Kleine Module (z. B. für Balkonkraftwerke): 100–300 Wp
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Gängige Dachmodule: 350–450 Wp
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Neue Hochleistungsmodule: über 500 Wp (bei größerer Fläche)
Hinweis:
Die Nennleistung bezieht sich auf das einzelne Modul, nicht auf die gesamte PV-Anlage. Die Gesamtleistung der Anlage wird durch Addition aller Modul-Watt-Peak-Werte berechnet.
Leistungstoleranz
Die Leistungstoleranz beschreibt, wie stark die tatsächliche Leistung eines Solarmoduls von der auf dem Datenblatt angegebenen Nennleistung abweichen darf. Das liegt an kleinen Abweichungen, die während der Herstellung entstehen können.
So wird die Abweichung angegeben
Hersteller geben diesen Bereich meist in Watt oder Prozent an – zum Beispiel „+5 W / -0 W“ oder „+3 % / -0 %“. Das bedeutet: Das Modul bringt mindestens die versprochene Leistung, eventuell sogar etwas mehr.
Warum dieser Wert wichtig ist:
Auch geringe Mehrleistungen können sich bei vielen Modulen über Jahre hinweg positiv auf die Stromerträge auswirken. Wer auf Module mit ausschließlich positiver Leistungstoleranz setzt, profitiert langfristig von einem besseren Ertrag.
Woran man Qualität erkennt:
Hochwertige Module kommen in der Regel mit einer sogenannten Plus-Toleranz – also ohne negative Abweichung. Das zeigt, dass der Hersteller jedes Modul sorgfältig prüft und nur leistungsstarke Produkte ausliefert.
Temperaturkoeffizient (Pmax, Voc, Isc)
Der Temperaturkoeffizient gibt an, wie sich die Leistung eines Solarmoduls verändert, wenn sich die Zelltemperatur um ein Grad Celsius erhöht oder verringert. Da Solarzellen bei direkter Sonneneinstrahlung oft deutlich heißer als 25 °C werden, ist dieser Wert entscheidend für die reale Leistung im Alltag.
Drei wichtige Kennzahlen:
Bei Solarmodulen werden meist drei Temperaturkoeffizienten angegeben:
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Pmax (maximale Leistung): Zeigt, wie stark die Ausgangsleistung bei Temperaturanstieg sinkt. Ein typischer Wert liegt bei etwa –0,3 bis –0,5 % pro Grad Celsius.
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Voc (Leerlaufspannung): Gibt an, wie sich die Spannung ohne Last verändert. Diese sinkt meist stärker als die Leistung, z. B. um etwa –0,3 bis –0,4 %/°C.
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Isc (Kurzschlussstrom): Verändert sich nur leicht bei Temperaturänderung, oft um etwa +0,05 %/°C.
Warum der Koeffizient wichtig ist:
Je niedriger der Temperaturkoeffizient (besonders bei Pmax), desto besser eignet sich das Modul für heiße Umgebungen. Module mit geringem Leistungsverlust bei Hitze sind effizienter – vor allem im Sommer, wenn die Modultemperatur stark ansteigt.
Ein Beispiel zur Einordnung:
Hat ein Modul bei 25 °C eine Leistung von 400 W und einen Temperaturkoeffizienten von –0,4 %/°C, dann verliert es bei 45 °C rund 8 % Leistung – also etwa 32 W. Diese Verluste sollten bei der Planung berücksichtigt werden.
Zellentyp
Grundlagen zur Solarzelle
Der Zellentyp beschreibt die Art der verwendeten Solarzellen im Modul – also die Technologie, mit der Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Eigenschaften der Zelle bestimmen maßgeblich den Wirkungsgrad, die Lebensdauer, das Aussehen und den Preis eines Solarmoduls.
Wichtige Zellentypen im Überblick
In der heutigen Photovoltaik haben sich vor allem zwei Zellentypen durchgesetzt:
-
Monokristalline Zellen
Diese bestehen aus einem durchgehenden Siliziumkristall und erreichen hohe Wirkungsgrade von über 20 %. Sie sind besonders effizient, langlebig und zeichnen sich durch eine dunkle, meist schwarze Optik aus. Ideal bei begrenztem Platz oder hohem Leistungsbedarf. -
Polykristalline Zellen
Diese bestehen aus mehreren Siliziumkristallen. Sie sind etwas günstiger in der Herstellung, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad (ca. 14–18 %). Aufgrund des geringen Preisunterschieds und des höheren Flächenbedarfs werden sie heute kaum noch verbaut.
Sonderformen moderner Zellen
Neben der Kristallstruktur gibt es auch technische Weiterentwicklungen innerhalb der Zelltypen:
-
PERC-Zellen: Verbesserte Rückseitenstruktur für mehr Lichtausbeute.
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TOPCon-Zellen: Höherer Wirkungsgrad durch optimierte Passivierung.
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HJT-Zellen: Kombination aus kristallinem und amorphem Silizium für hohe Effizienz.
-
Bifaziale Zellen: Stromerzeugung auf Vorder- und Rückseite.
Warum der Zellentyp wichtig ist
Der gewählte Zellentyp entscheidet über die Effizienz pro Quadratmeter, die Kosten und das Design der Solaranlage. Für Haushalte mit wenig Dachfläche und hohem Eigenverbrauch sind monokristalline Module heute meist die beste Wahl.
Degradation / Leistungsrückgang
Degradation beschreibt den natürlichen Leistungsrückgang eines Solarmoduls im Laufe seiner Betriebsjahre. Trotz hochwertiger Materialien verlieren alle Photovoltaikmodule mit der Zeit einen Teil ihrer Ausgangsleistung – dies ist ein normaler Alterungsprozess, der verschiedene Ursachen hat.
Ursachen der Degradation
Mehrere Faktoren beeinflussen, wie stark ein Modul im Laufe der Zeit an Leistung verliert:
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UV-Strahlung und Temperaturschwankungen führen zu Materialermüdung.
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Feuchtigkeit kann langfristig in das Modul eindringen und die Zellverbindungen schädigen.
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Mikrorisse oder Korrosion entstehen durch mechanische Belastung wie Wind, Schnee oder Montagefehler.
-
Potentialinduzierte Degradation (PID) kann auftreten, wenn hohe elektrische Spannungen zu Leistungsverlust führen.
Typische Werte für den Leistungsverlust
Moderne monokristalline Module haben heute eine sehr geringe Degradationsrate. Studien – etwa vom Fraunhofer ISE – zeigen, dass hochwertige Module jährlich nur etwa 0,2 % bis 0,3 % an Leistung verlieren. Nach 25 Jahren liefern sie also oft noch über 90 % ihrer ursprünglichen Leistung.
Unterschiedliche Phasen der Degradation
Die Degradation verläuft nicht gleichmäßig über die gesamte Laufzeit. Man unterscheidet:
-
Initiale Degradation: In den ersten Betriebsjahren sinkt die Leistung meist etwas stärker.
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Langzeit-Degradation: Danach stabilisiert sich der Leistungsverlust auf einem konstant niedrigen Niveau.
Was bedeutet das für den Betrieb?
Eine geringe Degradation ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Sie sorgt dafür, dass die Anlage über Jahrzehnte wirtschaftlich Strom erzeugt. Die Leistungsgarantie vieler Hersteller sichert daher eine Mindestleistung über 25 oder sogar 30 Jahre zu – meist etwa 80 bis 85 % der ursprünglichen Nennleistung.
Produktgarantie
Die Produktgarantie sichert dir zu, dass das Solarmodul über einen bestimmten Zeitraum – meist 10 bis 15 Jahre – frei von Material- oder Verarbeitungsfehlern ist. Sollte in dieser Zeit ein technischer Defekt auftreten, der nicht auf äußere Einflüsse oder falsche Nutzung zurückzuführen ist, ersetzt der Hersteller das Modul oder bietet eine Reparatur an.
Sie ist unabhängig von der tatsächlichen Leistung des Moduls und bezieht sich rein auf die Bauqualität und Funktionalität.
Leistungsgarantie
Die Leistungsgarantie gibt an, wie viel Prozent der ursprünglichen Modulleistung nach einer bestimmten Anzahl von Jahren noch erreicht werden muss. Üblicherweise garantieren Hersteller, dass ein Modul nach 25 oder 30 Jahren noch mindestens 80 bis 90 % seiner Anfangsleistung liefert. Diese Garantie schützt dich vor übermäßigem Leistungsrückgang (Degradation) und sorgt für eine planbare Stromerzeugung über Jahrzehnte hinweg.
Abmessungen
Die Abmessungen eines Solarmoduls geben an, wie viel Platz es auf dem Dach oder einer anderen Fläche einnimmt. Sie werden in Millimetern oder Zentimetern angegeben und umfassen typischerweise die Länge und Breite (z. B. 1722 × 1134 mm). Die Größe hat Einfluss auf die Montageplanung, den verfügbaren Platz und die mögliche Gesamtleistung einer Anlage – insbesondere bei begrenzter Dachfläche.
Zellanzahl und -anordnung
Zellanzahl und -anordnung: Aufbau der Solarzellen innerhalb des Moduls
Die Zellanzahl beschreibt, wie viele einzelne Solarzellen in einem Modul verbaut sind – gängig sind z. B. 108, 120 oder 144 Zellen. Die Anordnung (z. B. 6 × 18 oder 6 × 24) zeigt, wie diese Zellen in Reihen und Spalten verschaltet sind. Diese Struktur beeinflusst die elektrischen Eigenschaften, die Modulgröße und das Verschattungsverhalten. Moderne Halfcut-Module nutzen halbierte Zellen in doppelter Anordnung, um Leistungsverluste bei Teilverschattung zu verringern und den Energieertrag zu steigern.
Modulgewicht
Das Modulgewicht gibt an, wie schwer ein Solarmodul ist – meist in Kilogramm. Es umfasst die gesamte Konstruktion inklusive Rahmen, Glasabdeckung und Rückseite. Das Gewicht ist ein wichtiger Faktor für die Statik des Daches, insbesondere bei älteren Gebäuden oder Dächern mit geringer Traglast. Leichtere Module, etwa mit Glas-Folie-Aufbau, eignen sich besonders gut für empfindliche Dächer, während Glas-Glas-Module in der Regel schwerer, aber robuster sind.
Frontabdeckung
Die Frontabdeckung eines Solarmoduls besteht in der Regel aus gehärtetem Solarglas, das die empfindlichen Solarzellen vor Witterungseinflüssen, mechanischen Belastungen und Feuchtigkeit schützt. Es sorgt für Langlebigkeit und hohe Lichtdurchlässigkeit, was sich positiv auf die Energieausbeute auswirkt. Die Glasstärke liegt meist zwischen 2 und 4 Millimetern. Entspiegeltes Glas oder spezielle Beschichtungen können den Lichteinfall zusätzlich optimieren, insbesondere bei schrägem Sonnenstand.
Rückseite
Die Rückseite eines Solarmoduls schützt die Solarzellen von unten vor Feuchtigkeit, Staub und mechanischen Schäden. Bei den meisten Modulen handelt es sich um eine Kunststofffolie (Glas-Folie-Modul), die das Modul leicht und kostengünstig macht. Hochwertigere Modelle setzen auf Glas-Glas-Module, bei denen auch die Rückseite aus Sicherheitsglas besteht. Diese bieten eine höhere mechanische Stabilität, besseren Schutz vor Umwelteinflüssen und dadurch meist auch eine längere Lebensdauer. Die Wahl der Rückseite hat somit direkten Einfluss auf die Widerstandsfähigkeit und Langzeitqualität des Moduls.
Stecker
Der Stecker eines Solarmoduls dient dazu, das Modul sicher und zuverlässig mit dem restlichen elektrischen System der Photovoltaikanlage zu verbinden. In der Regel kommen standardisierte MC4-Stecker zum Einsatz, die wetterfest, verpolungssicher und für hohe Stromstärken geeignet sind. Diese Stecker gewährleisten eine einfache Reihenschaltung der Module und ermöglichen einen dauerhaft stabilen Stromfluss. Ein qualitativ hochwertiger Stecker ist wichtig für den sicheren Betrieb und die Langlebigkeit der gesamten Anlage.
Kabel
Jedes Solarmodul ist mit zwei vormontierten Anschlusskabeln ausgestattet – einem Plus- und einem Minuskabel. Diese DC-Kabel sind fest am Modul angebracht und dienen der einfachen und sicheren Verbindung mit anderen Modulen (in Serie oder parallel) oder mit dem Wechselrichter. Die Kabel sind in der Regel UV-beständig, ozonresistent und für Außeneinsätze über Jahrzehnte konzipiert. Ihre Länge beträgt meist 90 bis 120 cm, wodurch sich flexible Installationsmöglichkeiten ergeben. Für eine verlustarme Stromübertragung ist der Querschnitt in der Regel auf 4 oder 6 mm² ausgelegt. Am Kabelende befinden sich genormte MC4-Stecker, die eine sichere und fehlerfreie Verbindung ermöglichen.
Zulassungen und Zertifizierungen
Zulassungen und Zertifizierungen bestätigen, dass ein Solarmodul bestimmten internationalen Normen und Sicherheitsstandards entspricht. Sie sind ein wichtiges Kriterium für die Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Sicherheitsbewertung eines Moduls. Zu den gängigen Zertifizierungen zählen unter anderem:
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IEC 61215: Prüft die elektrische und mechanische Stabilität von kristallinen Solarmodulen unter realen Klimabedingungen.
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IEC 61730: Bewertet die elektrische Sicherheit, z. B. Isolationsverhalten und Brandschutz.
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CE-Kennzeichnung: Zeigt an, dass das Produkt den geltenden EU-Richtlinien entspricht.
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Brandschutzklasse (z. B. Klasse C): Gibt Auskunft über das Verhalten im Brandfall.
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Weitere Prüfzeichen wie TÜV, ISO 9001, ISO 14001 oder UL (für den US-Markt) können ebenfalls vorhanden sein.
Diese Zertifikate bieten Anlagenbetreibern Sicherheit beim Kauf und sind häufig Voraussetzung für Förderungen oder Versicherungen.
Maximale Systemspannung
Die maximale Systemspannung gibt an, mit welcher höchsten Spannung ein Solarmodul innerhalb einer Photovoltaikanlage dauerhaft betrieben werden darf – in der Regel liegt dieser Wert bei 1.000 oder 1.500 Volt Gleichstrom (DC).
Dieser Kennwert ist vor allem bei der Verschaltung mehrerer Module in Reihe entscheidend, denn dabei addieren sich die Spannungen der einzelnen Module. Wird die maximale Systemspannung überschritten, kann es zu Isolationsschäden, erhöhtem Brandrisiko oder sogar zum Totalausfall kommen.
Bei der Anlagenplanung muss daher sichergestellt werden, dass die gesamte Modulanlage – auch bei sehr kalten Temperaturen, wenn die Spannung ansteigt – unterhalb dieser Grenze bleibt. Die maximale Systemspannung ist somit ein zentrales Sicherheitsmerkmal.
Mechanische Belastbarkeit
Die mechanische Belastbarkeit eines Solarmoduls beschreibt, welchen physikalischen Kräften das Modul langfristig standhält – insbesondere durch Windlast, Schneelasten oder Montagebeanspruchung. Sie wird meist in Pascal (Pa) angegeben, z. B. 5400 Pa auf der Vorderseite für Schneelast und 2400 Pa auf der Rückseite für Wind.
Ein Wert von 5400 Pa bedeutet, dass das Modul z. B. etwa 550 Kilogramm pro Quadratmeter Druck standhält – das ist besonders relevant in schneereichen Regionen. Auch Sturmbelastungen oder der Sog durch starken Wind können das Modul mechanisch beanspruchen.
Die Belastbarkeit hängt nicht nur vom Glas, sondern auch vom Rahmen, der Montageart und der Modulkonstruktion ab. Eine hohe mechanische Belastbarkeit spricht für die Langlebigkeit und Qualität des Moduls, gerade bei extremen Wetterbedingungen.
Hageltest
Der Hageltest ist ein standardisiertes Prüfverfahren, bei dem die Widerstandsfähigkeit von Solarmodulen gegenüber Hagelschlag getestet wird. Dabei werden Eiskugeln mit genormtem Durchmesser (z. B. 25 mm) mit hoher Geschwindigkeit (z. B. 83 km/h) auf verschiedene Punkte der Moduloberfläche geschossen, um realistische Unwettersituationen zu simulieren.
Ein bestandenes Testergebnis nach Norm (z. B. IEC 61215) bedeutet, dass das Modul auch nach dem Einschlag keine Risse, Brüche oder Leistungseinbußen aufweist. Je nach Hersteller und Qualität bestehen einige Module auch härtere Tests mit größeren Eiskugeln oder höheren Geschwindigkeiten.
Die Hagelprüfung ist ein wichtiges Qualitätskriterium, insbesondere in Regionen mit erhöhter Unwettergefahr, und gibt Käufern zusätzliche Sicherheit bezüglich der Robustheit und Langlebigkeit ihrer Solaranlage.
Brandschutzklassifizierung
Die Brandschutzklassifizierung eines Solarmoduls beschreibt dessen Verhalten bei Feuer und wie gut es im Falle eines Brandes den Flammen widersteht oder deren Ausbreitung verhindert. Diese Einstufung erfolgt nach internationalen Normen, z. B. der UL 1703 (USA) oder IEC 61730 (international), und wird häufig mit den Klassen A, B oder C angegeben.
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Klasse A: höchster Brandschutz, kaum entflammbar, ideal für Dächer mit hoher Brandgefahr.
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Klasse B: normal entflammbar, genügt in den meisten Wohngebieten.
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Klasse C: leicht entflammbar, für Dächer mit geringem Risiko geeignet.
Für private Hausdächer in Deutschland wird meist mindestens Klasse B empfohlen, viele moderne Module erfüllen jedoch Klasse A, was zusätzlichen Schutz bietet. Die Brandschutzklassifizierung ist damit ein wichtiger Aspekt für die Sicherheit von Gebäude und Bewohnern.
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