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Was ist der maximale theoretische Wirkungsgrad einer Solarzelle?

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Eingestellt 3, Jan 2014 in Photovoltaik von Anonym
Wieviel davon wurde heute schon in der Praxis erreicht?
   

1 Antwort

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Beantwortet 3, Jan 2014 von Martin Werner (2,069 Punkte)

Das ist ein Thema aus der Festkörperphysik. ich versuchs mal halbwegs verständlich zu erklären.

Der maximale theoretische Wirkungsgrad für eine Solarzelle ist durch den Bandabstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband des Zellmaterials und der Frequenz des genutzen Teils des Lichtspektrums festgelegt. Er liegt für Si bei 41%. In der Praxis wurden im Labor bisher max. 24 % erreicht. Da die Bandlücke für ein Material festgelegt ist kann eigentlich nur eine Frequenz, deren Energie gleich oder größer als die Bandlücke ist Elektronen ins Leitungsband heben. Dabei wird aber immer nur die der Bandlücke entsprechende Energie in elektrische Energie umgesetzt. Bei Materilien mit mehreren unterschiedlichen Bandlücken (multijunction) können entsprechend mehrere Frequenrzen genutzt werden und damit höhere Wirkungsgrade erzielt werden.

Fazit: es gibt eine materialspezifische physikalische Grenze, die nicht übersprungen, aber durch kluge Kombination vergrößert werden kann.

siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle#Wirkungsgrad

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