Hintergrund der 1/3 Cut Technologie
1. Ursprung und frühe Entwicklung (2000–2014)
Zu Beginn der Photovoltaikbranche wurden vollständige Solarzellen verwendet. Mit den technologischen Fortschritten kam um 2014 die Halbzellentechnologie auf. Durch das Teilen der vollen Zellen in zwei Hälften reduzierte die Halbzellentechnologie die Stromdichte und Verluste und verbesserte die Modul-Effizienz, sodass sie zur dominierenden Technologie für kommerzielle und private Photovoltaikanlagen wurde.
2. Innovation der 1/3 Cut Technologie (ca. 2018)
Mit dem Anstieg der Nachfrage nach Hochleistungs-Photovoltaiksystemen entstand die 1/3 Cut Technologie. Sie teilt die Solarzellen in drei Teile und reduziert weiter die Stromdichte und den thermischen Verlust, wodurch die Leistung und Stabilität der Module erheblich verbessert werden.
3. Industrialisierung und Förderung (2019–heute)
Nach jahrelanger technischer Forschung trat die 1/3 Cut Technologie in die Massenproduktion ein und wurde mit fortschrittlichen Technologien wie TOPCon und HJT kombiniert. Sie hat sich allmählich zu einer Kernlösung für hocheffiziente Photovoltaikmodule entwickelt und zeigt besonders gute Ergebnisse auf Märkten mit hoher Dichte, wie in Europa und Japan.
Was ist 1/3 Cut Technologie?
Die 1/3 Cut Technologie ist ein Verfahren zur Zellteilungsbearbeitung, bei dem die traditionellen Halbzellen weiter in drei Teile unterteilt werden. Dadurch wird die Stromdichte jeder Zelle verringert und der elektrische Widerstandsverlust (I²R-Verlust) reduziert. Der Hauptvorteil dieses Verfahrens liegt in der signifikanten Steigerung der Modulleistungsdichte, der Verringerung des Hotspot-Risikos und der Verbesserung der langfristigen Stabilität des Photovoltaiksystems.
Die 1/3 Cut Technologie stellt einen wichtigen Durchbruch in der Entwicklung von Photovoltaikzellen dar. Vom monokristallinen Silizium über polykristallines Silizium und Dünnschichtzellen bis hin zu den heutigen Technologien wie PERC, IBC und TOPCon hat jede dieser Fortschritte die Effizienz von Photovoltaiksystemen erhöht und die Kosten gesenkt. Besonders die 1/3 Cut Technologie ist hervorragend geeignet für kommerzielle und industrielle Photovoltaikanlagen. Durch die Kombination mit fortschrittlichen Technologien wie TOPCon kann sie die Umwandlungseffizienz und das Temperaturmanagement weiter steigern und gleichzeitig den begrenzten Raum optimal nutzen, um die Energieerzeugung pro Fläche zu maximieren.
Drei wesentliche technische Vorteile
1) Geringerer Serienwiderstand für höhere Systemeffizienz
Die 1/3 Cut Technologie reduziert die Widerstandsverluste (I²R-Verluste) beim Stromtransport, sodass die Module unter denselben Lichtverhältnissen mehr Energie erzeugen können und die Gesamteffizienz des Systems steigt. Für gewerbliche und industrielle Photovoltaikprojekte bedeutet dies, dass auf begrenzter Installationsfläche mehr Strom erzeugt, die Stromgestehungskosten pro kWh gesenkt und die Rentabilität des Systems gesteigert werden können.
2) Geringere Wärmeverluste für mehr Systemsicherheit
Durch die Verringerung des Serienwiderstands reduziert die 1/3 Cut Technologie Wärmeverluste und minimiert damit das Risiko lokaler Überhitzung. Besonders in den heißen Sommermonaten in Italien ist diese Eigenschaft von großer Bedeutung. Dadurch wird die Stabilität des PV-Systems verbessert, die langfristigen Wartungskosten sinken und die Investitionsrendite wird besser planbar. Durch die Reduzierung der Stromdichte wird eine Wärmeansammlung effektiv verhindert, was das Risiko von Hotspots verringert und die Betriebssicherheit des Systems erhöht.
Anmerkung: Leistungsverlust (W) = Nennleistung × Leistungsverlust in Prozent; angenommen wird ein Standardmodul mit 450 W in einem 10 kW-PV-System, einer durchschnittlichen Sonnenscheindauer von 4 Stunden/Tag und einer Betriebstemperatur von 60 °C. Unter diesen Bedingungen ergibt sich ein Leistungsverlust von 39,15 W.
3) Höhere Schattentoleranz für komplexe Dächer
Viele gewerbliche, industrielle und private Projekte in Italien verfügen nur über begrenzte Dachflächen oder sind durch Elemente wie Dachfenster oder Rohrleitungen teilweise verschattet. Durch die Unterteilung der Solarzellen in kleinere Segmente erhöht die 1/3 Cut Technologie die Toleranz der Module gegenüber Teilverschattungen erheblich. Selbst bei Hindernissen oder teilweiser Beschattung kann ein hoher Energieertrag aufrechterhalten werden, was die Wirtschaftlichkeit des Projekts verbessert.
Technische Bedeutung
- Reduzierte Stromdichte: Verringert Widerstandsverluste und Temperaturanstieg, verbessert die Systemstabilität.
- Verbesserte Hotspot-Beständigkeit und Sicherheit: Reduziert lokale Wärmeentwicklung und senkt die Ausfallwahrscheinlichkeit des Systems.
- Bessere Temperaturkontrolle: Erhöht die langfristige Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systems.
- Kombination mit hocheffizienten Zelltechnologien: Steigert den Modulwirkungsgrad und fördert die Gesamtleistung des PV-Systems.
Vergleich mit traditionellen Modulen
Im Vergleich zu traditionellen Vollzellen- oder Halbzellmodulen bietet die 1/3 Cut Solarmodule klare Vorteile. Auf der gleichen Fläche kann sie mehr Energie erzeugen, eine höhere Leistungsdichte, einen geringeren Serienwiderstand und weniger Wärmeverluste bieten, wodurch die Gesamtleistung des Systems verbessert wird.
Neben der Leistungsabgabe zeichnet sich die 1/3 Cut Technologie auch durch ihre hervorragende Anpassungsfähigkeit an lokale Verschattungen und Schatten aus. Im Vergleich zur Halbzellentechnologie minimiert die 1/3 Cut Technologie durch kleinere Zellsegmente die Auswirkungen von Verschattungen, wodurch die Systemstabilität und langfristige Vorhersagbarkeit verbessert werden.
Politische Unterstützung und Marktentwicklungen
1) Politische Unterstützung
Die italienische Regierung unterstützt hochgradig effiziente Photovoltaiktechnologien im Rahmen des Transizione 5.0 Programms. Die 1/3 Cut Technologie erhält von der Regierung eine bevorzugte Empfehlung, insbesondere im Bereich der Steuererleichterungen, bei denen bis zu 45 % Steuervergünstigungen gewährt werden, was die anfänglichen Investitionskosten erheblich senkt. Im Vergleich zu traditionellen Modulen erhält die 1/3 Cut Technologie eine stärkere politische Unterstützung, insbesondere bei Dachsanierungen von kleinen und mittleren Unternehmen sowie bei Energiesparprojekten, was ihre Anwendungsperspektiven deutlich verbessert.
2) Marktentwicklungen
Mit der Zunahme von Projekten mit begrenztem Platzangebot hat sich die 1/3 Cut Technologie aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte, niedrigen Wärmeverlusten und hohen Toleranz gegenüber Verschattungen als bevorzugte Wahl für gewerbliche und industrielle Photovoltaikinvestitionen etabliert. Durch politische Anreize wächst die Nachfrage nach hocheffizienten und wartungsarmen Photovoltaikmodulen, und die 1/3 Cut Technologie wird zunehmend zur Mainstream-Lösung.
Fazit
Als eine bedeutende Innovation im Bereich der Photovoltaik wird die 1/3 Cut Technologie zunehmend zur bevorzugten Wahl auf dem Markt. Sie bietet eine höhere Stromerzeugungseffizienz auf begrenzten Dachflächen sowie eine bessere Wirtschaftlichkeit und Systemzuverlässigkeit, was sie besonders für Dachsanierungen im gewerblichen Bereich und für Unternehmensinvestitionen in Photovoltaik prädestiniert. Mit der steigenden Nachfrage nach hocheffizienten, wartungsarmen PV-Modulen wird die 1/3 Cut Technologie dank ihres hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses zur idealen Lösung für Geschäftskunden. In Zukunft wird sie eine Schlüsselrolle in hochverdichteten Märkten und im globalen Übergang zu erneuerbaren Energien spielen.
Q1: Ist die 1/3 Cut Technologie für alle Photovoltaikprojekte geeignet?
A1: Ja, insbesondere für Projekte auf begrenzten Dachflächen, wie gewerbliche und industrielle Dächer. Aufgrund der hohen Leistungsdichte und der geringeren Wärmeverluste kann die 1/3 Cut Technologie auf begrenztem Raum mehr Energie erzeugen und eine langfristig stabile Leistung sicherstellen. Zudem zeigt sie in komplexen Dachkonstruktionen oder bei vorhandenen Hindernissen hervorragende Leistung, indem sie die Auswirkungen von teilweiser Verschattung reduziert.
Q2: Sind 1/3 Cut Module teurer als traditionelle Module?
A2: Nein. Obwohl die Herstellung von 1/3 Cut Modulen komplexer ist, bieten sie aufgrund ihrer höheren Effizienz und geringeren Wartungskosten ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis als traditionelle Module. Besonders in gewerblichen Projekten, die eine langfristige stabile Leistung erfordern, helfen sie, die Betriebskosten zu senken und die Rendite zu steigern.
Q3: Wie verbessert die 1/3 Cut Technologie die langfristige Investitionsrendite?
A3: Die 1/3 Cut Technologie steigert die Leistung durch höhere Leistungsdichte, geringere Wärmeverluste und verbesserte Toleranz gegenüber Verschattung. Sie verbessert die Systemeffizienz und langfristige Stabilität, verringert das Risiko von Hotspots und elektrischen Verlusten, verlängert die Lebensdauer der Module und reduziert die Wartungshäufigkeit. Dies führt zu einer höheren langfristigen Investitionsrendite, besonders bei gewerblichen Dachsanierungen und wartungsarmen Gemeinschaftsprojekten.
Q4: Haben 1/3 Cut Module eine längere Lebensdauer als traditionelle Module?
A4: Ja. Aufgrund der optimierten Stromverteilung und der geringeren Wärmeverluste haben 1/3 Cut Module in der Regel eine längere Lebensdauer. Sie reduzieren das Risiko von Hotspots und Ausfällen und verlängern so die Lebensdauer der Anlagen.
Quellenverzeichnis
Ministero delle Imprese e del Made in Italy (MIMIT). (2024–2025). Piano Transizione 5.0 – Decreto attuativo. Roma. Retrieved from https://www.mimit.gov.it/it/incentivi/piano-transizione-5-0
Recom. (2020). Recom unveils tri-cut solar panel series. PV Magazine. Retrieved from https://www.pv-magazine.com/2020/08/05/recom-unveils-tri-cut-solar-panel-series/
National Renewable Energy Laboratory (NREL). (2022). Economic evaluation of photovoltaic module technologies. Retrieved from https://docs.nrel.gov/docs/fy22osti/78173.pdf
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