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Wirkungsgrad von Solarzellen und Solarmodulen

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Eingestellt 13, Mai 2011 in Photovoltaik von Anonym

Wie hoch ist der Wirkungsgrad einer Solarzelle?

Welche Unterschiede gibt es zwischen Dünnschicht und Kristallin?

   

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Beantwortet 16, Sep 2011 von Gabriele Gier (272 Punkte)

Zunächst muss man sich mal über die drei Zellarten klar werden. Zum einen gibt es da die monokristallinen Zellen oder Module, die poly/multikristallinen Zellen oder Module und die amorphen/dünnschicht Module. Die drei Namen liegen dem Herstellungsprozess zu Grunde. Mono bedeuted Einkristall, Poly/multi bedeuted viel Kristall und Amorph bedeuted willkürlich angeordnet. Der Laie stellt sich das wie beim Kerzen gießen vor. Die Siliziumschmelze (flüssige Kerzenwachs) aus dem mittels eines Einkristall gezogen wird und nach dem erkalten in die typischen Wafer geschnitten wird, die dann zu Zellen veredelt werden und schliesslich im Modul zusammen gesetzt werden. Diese Technik ist die reinste Form, daher haben solche Zellen einen Wirkungsgrad von ca. 16-17%. Zellenwirkungsgrad (Prozentangabe, wieviel von der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird) Bei der multi/polykristallinen Technik. Hat man wieder die Siliziumschmelze (flüssiges Kerzenwachs) das diesmal in eine Form gegossen wird und erstarrt. Dabei entstehen die vielen Kristalle nebeneinander. Diese Blöcke werden dann wieder in Scheiben geschnitten bzw. gesägt und dann wieder veredelt zu Zellen und schliesslich Solarmodulen. Hier beträgt der Wirkungsgrad. 13-15%. Bei der amorphen Technik wird Material auf den Träger (Glas, Plastik, Folie...) auf gedampft. Hier haben wir einen Wirkungsgrad von 7-10%. Es gibt aber auch schon Hersteller, die mischen Dünnschicht und Mono miteinander. Es kommt auf ein gutes Ausgangsmaterial an und auf eine gute Verarbeitung, dann erhält man Solarzellen bzw. Solarmodule mit einer langen Lebensdauer und mit stabilen Leistungswerten über viele Jahrzehnte. Generell versucht die Solarindustrie die Zelldicke zu reduzieren und die Verbindungstechnik zwischen den Zellen im Modul zu optimieren, damit die Elektroden so effektiv wie möglich angegriffen werden können. Für kleine Dächer sollte man Solarmodule wählen, die von der Fläche gut aufs Dach passen, damit man die optimale Dachausnutzung hat. Wer sich letztlich für welche Technik entscheidet ist Ansichtssache, Geschmackssache und eine Frage des Geldes. Fakt ist die Technik ist ausgereift, den die Satelitten im Weltall funktionen wunderbar mittels Solarzellen. Auch wenn Solarmodule mit den Jahren ein wenig an Leistung verlieren, so ist halt der Lauf der Dinge.

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