DIE SOLARZELLE - DAS HERZ VOM SOLARPANEL

Monokristallin, polykristallin, amorph oder als Dünnschichtzelle - für das Herzstück im Solarpanel stehen Käufern von Photovoltaikanlagen verschiedene Wege offen. Jeder einzelne davon verfügt über spezielle Vor- und Nachteile, die den Wirkungsgrad einer Solaranlage beeinflussen. Welche diese sind und wie die Solarzelle Licht in Strom verwandelt, ist hier erläutert.

Was ist eine Solarzelle?

Eine photovoltaische Zelle, so der korrekte Name der Zelle, ist ein elektrisches Bauelement aus einem Halbleitermaterial. Fällt Licht auf die Photozelle, kommt es zu einer Wechselwirkung der Photonen (dem Licht) mit den Elektronen im Material. Elektronen, die durch diese Wechselwirkung aus dem Material herausgelöst wurden, können als Solarstrom abgesaugt und in einer Batterie gespeichert werden. 

Der Effekt selbst ist gering. Werden die einzelnen Solarzellen jedoch zu Solarmodulen verarbeitet und in einer Reihenschaltung hintereinander platziert, dann addieren sich die Effekte der einzelnen Photozellen.

Mit einer genügend großen Anzahl an Solarmodulen entsteht ein Solarpanel, bei dem der Stromgewinn nutzbare Größen annimmt.

Der Solar-Akku als Puffer

Eine photovoltaische Zelle, so der korrekte Name der Zelle, ist ein elektrisches Bauelement aus einem Halbleitermaterial. Fällt Licht auf die Photozelle, kommt es zu einer Wechselwirkung der Photonen (dem Licht) mit den Elektronen im Material. Elektronen, die durch diese Wechselwirkung aus dem Material herausgelöst wurden, können als Solarstrom abgesaugt und in einer Batterie gespeichert werden. 

Der Effekt selbst ist gering. Werden die einzelnen Solarzellen jedoch zu Solarmodulen verarbeitet und in einer Reihenschaltung hintereinander platziert, dann addieren sich die Effekte der einzelnen Photozellen.

Mit einer genügend großen Anzahl an Solarmodulen entsteht ein Solarpanel, bei dem der Stromgewinn nutzbare Größen annimmt.

Eine photovoltaische Zelle, so der korrekte Name der Zelle, ist ein elektrisches Bauelement aus einem Halbleitermaterial. Fällt Licht auf die Photozelle, kommt es zu einer Wechselwirkung der Photonen (dem Licht) mit den Elektronen im Material. Elektronen, die durch diese Wechselwirkung aus dem Material herausgelöst wurden, können als Solarstrom abgesaugt und in einer Batterie gespeichert werden. 

Der Effekt selbst ist gering. Werden die einzelnen Solarzellen jedoch zu Solarmodulen verarbeitet und in einer Reihenschaltung hintereinander platziert, dann addieren sich die Effekte der einzelnen Photozellen.

Mit einer genügend großen Anzahl an Solarmodulen entsteht ein Solarpanel, bei dem der Stromgewinn nutzbare Größen annimmt.

Dickschichtzellen 
 

Diese Zellen nutzen monokristallines oder polykristallines Silicium als Halbleitermaterial. Das monokristalline Material weist einen hohen Wirkungsgrad auf, doch ist der Herstellungsprozess energie- und zeitaufwendig.

Polykristalline Dickschicht-Zellen erreichen dagegen nur einen etwas niedrigeren Wirkungsgrad. Dafür sind sie in der Herstellung erheblich preiswerter, da sie auf das aufwendige Rekristallisieren verzichten. Aus diesem Grund sind polykristalline Solarzellen die am weitesten verbreitete Wahl für den Einsatz im Solarpanel.

 

Dünnschichtzellen 
 

Bei Dünnschichtzellen wird das Halbleitermaterial als extrem dünne Schicht auf Glas, Metall, Kunststoff oder einem anderen Material aufgedampft. Als Halbleitermaterial kommt meist amorphes Silicium zum Einsatz, was nur rund ein Prozent des Materials benötigt, das eine Dickschichtzelle verbraucht.

Kristallines Silizium verspricht vor allem in Tandemzellen höhere Wirkungsgrade, doch sind dabei noch nicht alle technischen Hürden überwunden. Erfolgreiche Laborexperimente zeigen sich vielversprechend.

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  • 2018