Bifaziale Solarmodule revolutionieren die Photovoltaik-Branche. Mit der Fähigkeit, Sonnenlicht von beiden Seiten zu absorbieren, bieten sie eine erhöhte Energieausbeute und sind somit eine effiziente Lösung für nachhaltige Energieerzeugung. Erfahren Sie mehr über die Vorteile, Funktionsweise und Anwendungsbereiche dieser innovativen Technologie
Bifaziale Solarmodule revolutionieren die Photovoltaik durch ihre doppelseitige Energiegewinnung. Diese hochmodernen Module nutzen transparente Glas-Glas-Konstruktionen mit speziellen PERC- oder TOPCon-Zellen, die sowohl direktes Sonnenlicht auf der Vorderseite als auch reflektierte Strahlung (Albedo) auf der Rückseite in Strom umwandeln.
Die innovative Technologie steigert den Gesamtertrag um bis zu 30% gegenüber herkömmlichen Modulen – abhängig von Untergrund und Montagesituation. Besonders auf hellen Oberflächen wie Kies, Schnee oder weißen Dächern entfalten bifaziale Module ihr volles Potenzial und maximieren die Energieausbeute Ihrer Photovoltaikanlage.
Wofür steht bifacial?
„Bifacial“ ist ein Wort mit lateinischem Ursprung und bedeutet „zweigesichtig„. Das Präfix „bi-“ steht für „zwei“ und „facies“ bedeutet „Gesicht“.
In der Photovoltaik bezieht sich „bifacial“ auf Solarmodule, die auf beiden Seiten – also „zweigesichtig“ – Sonnenenergie aufnehmen und in Strom umwandeln können.
Wie funktioniert ein bifaciales Solarmodul?
Bifaziale Solarmodule basieren auf einer revolutionären Glas-Glas-Konstruktion mit beidseitig aktiven Solarzellen. Im Gegensatz zu Standardmodulen verwenden sie transparente Rückseiten und modifizierte Zellkontakte mit reduzierter Metallisierung.
Die hocheffizienten PERC-, TOPCon- oder Heterojunction-Zellen absorbieren Photonen von beiden Seiten: Die Vorderseite nutzt direktes Sonnenlicht mit voller Nennleistung, während die Rückseite reflektierte Strahlung (Albedo) vom Untergrund einfängt. Diese rückseitigen Photonen werden mit einem Bifazialitätsfaktor von 70-95 % in Strom umgewandelt.
Durch diese doppelte Energiegewinnung steigern bifaziale Module den Gesamtertrag um 5-30 % – abhängig von Montagehöhe, Untergrundreflexion und Umgebungsbedingungen. Moderne Systeme erreichen dabei Wirkungsgrade über 22 % und maximieren die Stromproduktion ohne zusätzlichen Platzbedarf.
Welche Arten von bifazialen Solarmodulen gibt es?
Nach Bauweise und Material
- Glas-Glas-Module (Double Glass): Premium-Variante mit beidseitiger Glasabdeckung. Diese robuste Konstruktion bietet maximale Langlebigkeit (30+ Jahre Garantie), beste Witterungsbeständigkeit und höchste Bifazialität (90-95 %). Ideal für anspruchsvolle Umgebungen und Großprojekte.
- Glas-Transparentfolie-Module: kostengünstigere Alternative mit Glasvorderseite und transparenter Polymer-Rückseite. Bifazialitätsfaktor liegt bei 70-85 %. Optimales Preis-Leistungs-Verhältnis für Standard-Installationen.
- Rahmenlose bifaziale Module: Innovative Bauform ohne Aluminiumrahmen, reduziert Verschattung und maximiert rückseitige Lichtausbeute. Besonders effektiv bei vertikalen Montagen.
Nach Zelltechnologie
Monokristalline bifaziale Module dominieren mit über 90 % Marktanteil dank höchster Effizienz (22-24 % Wirkungsgrad). Verfügbar in:
- PERC-Technologie: bewährter Standard mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis
- TOPCon-Zellen: Neueste Generation mit über 23 % Wirkungsgrad
- Heterojunction (HJT): Premium-Technologie mit bester Temperaturstabilität und über 95 % Bifazialität
Polykristalline Varianten spielen aufgrund geringerer Effizienz praktisch keine Rolle mehr im bifazialen Segment.
Welche Vor- und Nachteile haben bifaziale Solarmodule?
Vorteile
- Maximaler Energieertrag: Bifaziale Module generieren 5-30 % mehr Strom als monofaziale Standardmodule durch zusätzliche Nutzung reflektierter Strahlung. Auf optimalen Oberflächen (Schnee, weißer Kies, helle Flachdächer) sind sogar Mehrerträge bis 35 % möglich.
- Überlegene Langlebigkeit: Die robuste Glas-Glas-Konstruktion bietet 30+ Jahre Leistungsgarantie mit geringerer Degradation (0,35% p.a.) und exzellenter Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, PID und mechanische Belastungen.
- Vielseitige Einsatzmöglichkeiten: Optimal für Freiflächenanlagen, Agri-PV, Carports, vertikale Montagen und Tracking-Systeme. Die beidseitige Aktivität ermöglicht innovative Installationskonzepte mit maximaler Flächeneffizienz.
- Bessere Temperaturkoeffizienten: Durch die Glas-Glas-Bauweise verbesserte Wärmeableitung, was zu 2-3 % höherer Leistung bei hohen Temperaturen führt.
Nachteile
- Höhere Investitionskosten: Bifaziale Module kosten 10-20 % mehr als Standardmodule. Die Amortisation erfolgt je nach Standort in 6-10 Jahren.
- Komplexere Planung: Optimale Erträge erfordern präzise Auslegung bezüglich Montagehöhe (>1m empfohlen), Reihenabstand und Untergrundgestaltung.
- Spezielle Montagesysteme: Konventionelle Montagegestelle können rückseitige Verschattung verursachen. Spezielle bifazial-optimierte Systeme erhöhen die Installationskosten.
- Standortabhängige Performance: Auf dunklen Oberflächen oder bei niedriger Montage wird das Potenzial nicht ausgeschöpft – hier rentieren sich Standardmodule oft mehr.
Wie werden bifaziale Solarmodule hergestellt?
Moderne Fertigungsprozesse
Die Produktion bifazialer Solarmodule basiert auf fortschrittlichen PERC-, TOPCon- oder HJT-Zelltechnologien. Der Schlüssel liegt in der speziellen Rückseitenbearbeitung der Silizium-Wafer.
1. Zellherstellung:
- Beidseitige Texturierung der Wafer für optimale Lichtabsorption
- Passivierung mit AlOx/SiNx-Schichten (PERC) oder Polysilizium (TOPCon) für minimale Rekombinationsverluste
- Selektive Rückseitenkontaktierung mit reduzierter Metallisierung (2-5% statt 100% Abdeckung)
- Integration von Halbzellen-Technologie (120-144 Half-Cut-Zellen) für reduzierten Widerstand und höhere Erträge
2. Modulassemblierung:
- Glas-Glas-Laminierung mit POE- oder EVA-Folien für maximale Transparenz
- Einsatz spezieller bifazial-optimierter Junction-Boxes mit verstärkter Kühlung
- Rahmenlose Designs oder schmale Aluminiumrahmen zur Minimierung rückseitiger Verschattung
Industrielle Skalierung
Moderne Produktionslinien erreichen Durchsätze von über 500 MW/Jahr bei nur 5-10% Mehrkosten gegenüber monofazialen Modulen. Führende Hersteller wie LONGi, JinkoSolar und Trina Solar haben ihre Fertigungen vollständig auf bifaziale Technologie umgestellt.
Die Lernkurve der Massenproduktion senkt kontinuierlich die Herstellungskosten – Experten prognostizieren Preisparität mit Standardmodulen bis 2026. Mit einem Marktanteil von bereits über 50% bei Großprojekten etablieren sich bifaziale Module als neuer Industriestandard.
Wo können bifaziale Solarmodule eingesetzt werden?
Optimale Einsatzbereiche
Freiflächenanlagen sind das Haupteinsatzgebiet bifazialer Module. Mit hellem Kies oder speziellen Reflektorfolien erreichen sie hier 20-30 % Mehrertrag. Die Aufständerung von mindestens 1 Meter Höhe maximiert die rückseitige Lichtausbeute.
Agri-PV-Systeme revolutionieren die Doppelnutzung landwirtschaftlicher Flächen. Vertikale Ost-West-Aufstellung oder hochaufgeständerte Tracker-Systeme ermöglichen Bewirtschaftung bei gleichzeitiger Stromproduktion. Der bifaziale Bonus liegt hier bei 15-25 %.
Carports und Überdachungen profitieren von reflektierenden Parkflächen darunter. Die erhöhte Montage und helle Bodenmarkierungen steigern den Ertrag um 10-20 %.
Flachdächer mit weißer Folie eignen sich hervorragend für aufgeständerte bifaziale Module. Der Albedo-Effekt der hellen Dachbeschichtung bringt 8-15 % Zusatzertrag.
Vertikale Fassaden vor hellen Wänden nutzen die Reflexion optimal. Besonders effektiv bei Ost-West-Ausrichtung mit morgendlicher und abendlicher Ertragsspitze.
Weniger geeignete Anwendungen
Klassische Aufdach-Montagen auf Schrägdächern bieten kaum bifazialen Vorteil, da die Rückseite zu wenig Licht erhält. Hier sind monofaziale Module wirtschaftlicher.
Dunkle Untergründe wie Asphalt oder dunkle Dächer reduzieren den Zusatzertrag auf unter 5 % – die Mehrinvestition lohnt sich hier nicht.
Was bedeutet "bifacial gain" bei PV-Modulen?
„Bifacial Gain“ bezeichnet die zusätzliche Leistung, die ein bifaziales Solarmodul durch seine rückseitige photoaktive Fläche generiert. Dieser Wert wird auf die Leistung der Vorderseite bezogen. Der „Bifacial Gain“ ist von der spezifischen Installationslage des Moduls abhängig.
Ein Beispiel: Wenn die Vorderseite eines Moduls eine Leistung von 400 Wp liefert und der „Bifacial Gain“ bei 10 % liegt, werden zusätzlich 40 Wp durch die Rückseite erzeugt. Daher beträgt die Gesamtleistung des Moduls in diesem Fall 440 Wp.
Welche Faktoren beeinflussen den Bifazialfaktor?
Albedo-Wert (Rückstrahlvermögen): Dieser Wert zeigt an, welcher Anteil der einfallenden Sonnenstrahlung vom Boden oder einer anderen Oberfläche reflektiert wird. Je höher das Rückstrahlvermögen, desto mehr Licht wird zur Rückseite der bifazialen Solarmodule reflektiert, was zu einem höheren Stromertrag führt. Verschiedene Oberflächen wie Schnee, Beton oder Wiesen haben unterschiedliche Albedo-Werte.
Bifazialität: Dieser Wert beschreibt die Qualität der Rückseite der Solarzelle im Vergleich zur Vorderseite hinsichtlich der Stromerzeugung. Bifaziale Module haben typischerweise eine Bifazialität zwischen 70 % und 95 %. Ein Wert von 95 % bedeutet beispielsweise, dass die Rückseite unter gleichen Bedingungen 95 % der Leistung der Vorderseite generiert.
Abstand des Moduls zum Untergrund: Der Abstand des Moduls zum Boden beeinflusst ebenfalls, wie viel reflektiertes Licht die Rückseite der Solarzellen erreichen kann. Ein optimaler Abstand kann den Ertrag erhöhen.
Ausrichtung des Moduls: Die Ausrichtung des bifazialen Moduls hat einen Einfluss auf den Solarertrag. Besonders in den Morgen- und Abendstunden, wenn die Sonne flach steht, kann die Rückseite einen bedeutenden Beitrag leisten.
Installationsart des Moduls: Die Art und Weise, wie das Modul installiert wird, beeinflusst ebenfalls den Bifazialfaktor. Verschiedene Installationsarten wie Dach-, Freiland- oder Fassadenmontage bieten unterschiedliche Bedingungen für die Nutzung der Rückseitenleistung.
Transparentes, leitfähiges Oxid: Dieses Material wird für den Kontakt auf beiden Seiten der Zelle verwendet und ermöglicht eine effektivere Nutzung des von der Rückseite kommenden Lichts.
Sind bifaziale Solarmodule teurer als herkömmliche Module?
| Kriterium | Herkömmliche Solarmodule | Bifaziale Solarmodule |
|---|---|---|
| Herstellungskosten | Geringer – etablierte Massenproduktion | Ursprünglich höher, inzwischen durch Skaleneffekte deutlich gesunken |
| Anschaffungspreis (Stand 2025) | Ca. 0,18 – 0,22 €/Wp | Ca. 0,20 – 0,25 €/Wp |
| Mehrertrag | Standard-Ertrag, abhängig von Neigung und Ausrichtung | +5 % bis +20 % höherer Stromertrag durch Nutzung der Rückseite |
| Amortisationszeit | 10–12 Jahre (abhängig von Standort und Förderung) | 8–11 Jahre, oft kürzer durch höheren Energieertrag |
| Einsatzbereiche | Dächer, Standardanlagen | Großanlagen, Freiflächen, Carports, Fassaden |
| Fazit | Kostengünstig in der Anschaffung, solide Technik | Leicht teurer, aber durch Mehrertrag oft wirtschaftlicher |
Wie kann man bifaziale Solarmodule optimal installieren?
Vermeidung von Blockierungen auf der Rückseite der Module: Da bifaziale Module auch von ihrer Rückseite Licht aufnehmen, sollten alle Blockierungen wie Racking, Wechselrichter oder andere Komponenten vermieden werden. Idealerweise sollte ein Freiraum zwischen der Stütze und der Oberfläche des Panels gelassen werden.
Installation der Module im Hochformat: Dies reduziert die Abdeckung der Rückseite durch Racking und ermöglicht es dem Schnee, schneller abzurutschen, was besonders in schneereichen Regionen von Vorteil ist.
Verwendung eines steileren Winkels oder verstellbarer Racking-Systeme: Ein steilerer Installationswinkel oder verstellbare Racking-Systeme können die Effizienz der bifazialen Module erhöhen.
Ausreichender Abstand zwischen den Reihen: Dies ermöglicht es dem Schnee, durch die Lücke zu fallen und trägt zu zusätzlicher Albedo bei, die die Rückseite des Arrays trifft.
Optimale Höhe der Anlage: Eine empfohlene Höhe von etwa 42,5 Zoll (ca. 108 cm) vom Boden ermöglicht eine gleichmäßigere Bestrahlung auf dem Array und verhindert Selbstbeschattung.
Verwendung von hellen oder reflektierenden Materialien unter dem Array: Dies kann die Leistung der bifazialen Module deutlich verbessern, insbesondere bei flachdachmontierten Anlagen auf weißem EPDM-Dachmaterial.
Berücksichtigung von Umgebungs- und Installationsfaktoren: Faktoren wie der Albedo-Wert der Umgebung, der Typ des Montagesystems und die Ausrichtung der Module sind entscheidend für die optimale Leistung der bifazialen Module.
Was bedeutet "Bifazialfaktor" bei Solarmodulen?
Der Bifazialfaktor zeigt, wie gut die Rückseite eines bifazialen Solarmoduls im Vergleich zur Vorderseite Strom erzeugt. Ein Wert von 0,80 bedeutet, dass die Rückseite 80% der Vorderseiten-Leistung erreicht.
Je nach Technologie liegt dieser Faktor zwischen 0,70 und 0,95 – moderne Premium-Module schaffen über 90 %. Der Bifazialfaktor hängt von der verwendeten Zelltechnologie und der Bauweise ab. PERC-Module erreichen etwa 70-75 %, TOPCon liegt bei 80-85 % und HJT-Module erzielen die besten Werte mit über 90 %.
Ein hoher Bifazialfaktor bedeutet mehr Stromertrag aus reflektiertem Licht und macht das Modul wirtschaftlicher. Dieser Wert ist daher entscheidend für die Berechnung des Gesamtertrags.
Wie rentabel sind bifaziale Solarmodule?
Höherer Stromertrag: Bifaziale Module können einen bis zu 30% höheren Ertrag als traditionelle monofaziale Module erzielen, insbesondere in Regionen mit hohen Breitengraden und guten Reflexionseigenschaften des Untergrunds.
Standortabhängigkeit: Der zusätzliche Ertrag ist stark von den Standortbedingungen abhängig, einschließlich Bodenreflexion, Neigung, Ausrichtung und Umgebungsbedingungen.
Höhere Kosten: Bifaziale Module sind in der Anschaffung etwa 15% teurer als nicht bifaziale Module. Dies ist auf den komplexeren Herstellungsprozess und die Anforderungen an spezielle Montagesysteme zurückzuführen.
Wartungsbedarf: Sie erfordern mehr Wartung, da beide Seiten des Moduls sauber bleiben müssen, um optimale Leistung zu gewährleisten.
Optimale Installation: Bifaziale Module sind besonders effizient auf Flachdächern, aufgeständert auf Freiflächen oder als vertikal aufgestellte Trennwände. Die optimale Höhe der Module und der Reihenabstand sind wichtige Faktoren, die je nach Standort variieren können.
Wirtschaftlichkeit: Trotz der höheren Anschaffungskosten können die zusätzlichen Erträge die Mehrkosten übersteigen, besonders in geeigneten Einsatzbereichen mit guten Reflexionseigenschaften. Dies macht sie zu einer potenziell rentablen Investition.
Welche Zukunftsaussichten hat die bifaziale Solartechnologie?
Bifaziale Module dominieren zunehmend den Photovoltaik-Markt mit bereits 70 % Marktanteil bei Großprojekten und prognostizierten 85 % bis 2027. Die Technologie wird zum neuen Standard, da moderne Produktionslinien fast ausschließlich bifazial-fähige Module fertigen. TOPCon und HJT-Technologien erreichen 2025 voraussichtlich Preisparität mit herkömmlichen Modulen bei gleichzeitig 20-30 % höheren Erträgen.
Neue Einsatzfelder wie Agri-PV, Floating-Solar und vertikale Stadtinstallationen treiben die Nachfrage zusätzlich. Die nächste Generation mit Tandem-Perowskit-Zellen verspricht Wirkungsgrade über 30 %.
Fallende Produktionskosten bei steigender Performance machen bifaziale Module zur wirtschaftlichsten Lösung – die Technologie ist keine Nische mehr, sondern die Zukunft der Solarenergie.
Fazit
Nach eingehender Untersuchung von bifazialen Solarmodulen zeigt sich, dass diese Technologie erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Modulen bietet. Durch die Fähigkeit, Licht von beiden Seiten aufzunehmen, können sie den Energieertrag signifikant steigern.
Zudem profitieren sie von einer längeren Lebensdauer und bieten eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen.
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