Modul-
technologien
Modernste Bauweisen, Modernste Materialien
Erfahren Sie, was unser Angebot so besonders macht.
N-Typ Silizium
Silizium für Solarzellen gibt es in zwei Varianten: p-Typ und n-Typ. Der Unterschied liegt darin, mit welchen Fremdatomen das Silizium dotiert wird, um es elektrisch leitfähig zu machen. Bei p-Typ ist das Bor, bei n-Typ ist es Phosphor.
Ein Detail mit Konsequenz: Bor reagiert mit dem Sauerstoff im Silizium wenn Licht auftrifft, ein Vorgang, der als LID bezeichnet wird, Light-Induced Degradation. In den ersten Betriebsstunden verliert ein p-Typ-Modul dadurch messbar Leistung durch den Lichteinfall. Das passiert bei n-Typ nicht, weil Phosphor diese Reaktion nicht eingeht. n-Typ-Module starten also auf dem Niveau, auf dem sie verkauft werden, und altern dann gleichmäßiger über die gesamte Laufzeit.
TOPCon
TOPCon steht für Tunnel Oxide Passivated Contact. Das Grundproblem, das es löst: An den Kontaktstellen zwischen Silizium und Metall – also genau dort, wo der erzeugte Strom abgegriffen wird – findet unvermeidlich Rekombination statt. Ladungsträger, die kurz vor dem Abgriff sind, werden neutralisiert bevor sie als nutzbarer Strom ankommen. Das ist ein strukturelles Effizienzproblem das alle Solarzellen betrifft, und je direkter Metall auf Silizium sitzt, desto stärker ist der Effekt.
TOPCon löst das durch eine ultradünne Tunneloxidschicht zwischen Silizium und Metallkontakt – wenige Nanometer. Diese Schicht passiviert die Grenzfläche: Sie unterdrückt die Rekombination an genau dieser kritischen Stelle, lässt aber den Stromfluss durch quantenmechanisches Tunneln passieren. Das Ergebnis ist eine deutlich bessere Ausnutzung der erzeugten Ladungsträger, was sich direkt im Wirkungsgrad niederschlägt. TOPCon-Zellen kommen näher an die theoretische Effizienzgrenze von Silizium heran als PERC-Zellen es je konnten.
Bifazialität
Ein konventionelles Modul hat eine aktive Vorderseite und eine opake Rückfolie. Ein bifaziales Modul ersetzt die Rückfolie durch Glas und lässt beide Seiten der Zelle aktiv – die Rückseite reagiert auf diffuses und reflektiertes Licht aus der Umgebung. Wie viel Mehrertrag das in der Praxis bedeutet, hängt direkt vom Albedo-Wert des Untergrunds ab, dem Reflexionsgrad. Dunkle Oberflächen mit niedrigem Albedo bringen wenig, helle Oberflächen wie Kies, Beton oder Schnee können den Rückseitenertrag auf real 10–20 % treiben. Der Bifazialitätsfaktor des N7s 2.0 liegt bei 80 ± 5 % – das bedeutet, die Rückseite erreicht unter gleichen Bedingungen bis zu 80 % der Vorderseitenleistung. Da bifaziale Module gegenüber vergleichbaren monofazialen keine signifikante Mehrkosten verursachen, ist der Rückseitenertrag im besten Fall ein substanzieller Bonus, im schlechtesten Fall neutral.
Zero-Busbar (ZBB)
Konventionelle Zellen leiten den Strom über aufgedruckte Silberleiterbahnen – die Busbars – zur Modulverschaltung ab. Die Entwicklung ging über Jahre von 2 zu 3 zu 5 zu 12 Busbars, weil mehr, kürzere Ableitwege den ohmschen Widerstand reduzieren und damit Verluste minimieren. Zero-Busbar zieht diese Logik zu Ende: Statt diskreter Leiterbahnen wird jede Zelle über ein gleichmäßig verteiltes Drahtgeflecht kontaktiert, das in die Laminierung integriert ist. Der Strom wird über die gesamte Zellfläche homogen abgeleitet, was Widerstandsverluste weiter senkt und gleichzeitig die thermische Belastung gleichmäßiger verteilt – lokale Hotspots, die bei Busbar-Zellen durch Leiterbahndefekte entstehen können, werden strukturell unwahrscheinlicher. Redundanz ist dabei eingebaut: fällt ein einzelner Draht aus, übernehmen die benachbarten. Visuell ist das Ergebnis eine vollständig homogene, busbar-freie Oberfläche – was bei schwarzen Modulen wie dem N7s 2.0 das charakteristische, reflexionsarme Erscheinungsbild ergibt.
Niedriges Voc-Design
Voc – die Leerlaufspannung – ist die Spannung, die ein Modul produziert wenn kein Strom fließt, also im unbeschalteten Zustand. Sie ist gleichzeitig die maximale Spannung, die unter realen Bedingungen auftreten kann – relevant vor allem bei Kälte, weil Voc mit sinkender Temperatur steigt. Ein Modul das bei 25 °C eine Voc von 36,9 V hat, kann an einem kalten Wintermorgen messbar darüber liegen.
Das ist kein akademisches Problem: Wechselrichter, Verkabelung und Überspannungsschutz sind auf eine maximale Systemspannung ausgelegt – beim N7s 2.0 sind das 1500 V DC. Je höher die Voc pro Modul, desto weniger Module dürfen in Reihe geschaltet werden bevor diese Grenze erreicht wird. Ein bewusst niedrig gehaltenes Voc-Design gibt dem Installateur mehr Spielraum bei der Stringauslegung – mehr Module pro String, weniger Strings insgesamt, weniger Verkabelungsaufwand, niedrigere Systemkosten.
Beim N7s 2.0 liegt die Leerlaufspannung je nach Variante zwischen 36,42 und 36,92 V – für ein Modul dieser Leistungsklasse ein bewusst moderater Wert. In Kombination mit der 1500-V-Systemspannung ergibt das eine praktisch relevante Flexibilität bei der Anlagenplanung, die sich direkt in den BOS-Kosten niederschlägt – also in allem, was außer dem Modul selbst zur Anlage gehört.
HPBC 2.0 – Hybrid Passivated Back Contact
Bei konventionellen Solarzellen sitzen die Metallkontakte auf der Vorderseite der Zelle – sie blockieren Licht und bleiben trotz Passivierung eine Quelle von Rekombinationsverlusten. Back-Contact-Technologie verlegt beide Kontakttypen vollständig auf die Rückseite. Die Vorderseite ist damit frei: kein Metall, keine Abschattung, maximale Lichtabsorption über die gesamte Zellfläche.
LONGis Implementierung HPBC 2.0 ergänzt diese Architektur um eine bipolare Passivierungsschicht, die Rekombination an beiden Kontaktpolaritäten gleichzeitig unterdrückt und UV-induzierte Degradation strukturell reduziert. Ein Nebeneffekt der Back-Contact-Struktur ist das Verhalten unter Teilverschattung: Statt Wärme zu akkumulieren leitet die Zelle unter Sperrspannung kontrolliert ab – LONGi nennt das Soft-Breakdown – was Hotspot-Temperaturen laut eigenen Messungen um 28 % gegenüber TOPCon-Modulen senkt.