In einem PV-Modul dient eine Solarzelle als entscheidendes Halbleiterelement, das für die prompte Umwandlung von Licht in elektrische Energie verantwortlich ist und Gleichspannung und Gleichstrom erzeugt.
Silizium-Solarzellen werden durch die Verbindung von Siliziumatomen zu einem Kristallgitter aufgebaut, wodurch ein gut strukturiertes Gerüst entsteht, das die Effizienz der Umwandlung von Licht in Elektrizität verbessert.
Solarzellen, auch Photovoltaikzellen genannt, dienen in erster Linie der Umwandlung von Licht in Elektrizität. Obwohl sie typischerweise nicht zur Erfassung anderer elektromagnetischer Strahlung oder zur Messung der Lichtintensität eingesetzt werden, besteht ihre Hauptfunktion darin, aus Sonnenlicht elektrische Energie zu erzeugen.
Üblicherweise werden Solarzellen zu Solarmodulen zusammengefasst, und diese Module werden wiederum zu größeren Einheiten wie Solarpaneelen und Solaranlagen kombiniert , die die Erzeugung signifikanter Mengen elektrischer Energie aus Sonnenlicht ermöglichen.
Arten von Solarzellen
Es gibt drei verschiedene Arten von Solarzellen, die jeweils über einzigartige Eigenschaften verfügen.
1. Solarzellen der 1. Generation
Etwa 90 Prozent der weltweiten Solarzellen werden aus kristallinen Siliziumwafern (c-Si) hergestellt. Diese Wafer werden durch das Schneiden großer, in Reinräumen gezüchteter Blöcke gewonnen . Der gesamte Prozess kann bis zu einem Monat dauern. Die Blöcke können aus einzelnen Kristallen bestehen (monokristallin oder Mono-Si) oder aus mehreren Kristallen zusammengesetzt sein (polykristallin, Multi-Si oder Poly-c-Si).
2. Solarzellen der 2. Generation
Klassische Solarzellen sind relativ dünne Scheiben mit einer Dicke von üblicherweise nur wenigen Millimetern (etwa 200 Mikrometer). Zellen der zweiten Generation, auch Dünnschichtsolarzellen oder Dünnschicht-Photovoltaik genannt, sind hingegen unglaublich dünn – etwa 100-mal dünner – und weisen eine Dicke von wenigen Mikrometern auf.
Obwohl einige dieser Zellen weiterhin aus Silizium bestehen, verwenden sie eine andere Form namens amorphes Silizium (a-Si) , bei dem die Atome zufällig angeordnet sind und keine regelmäßige Kristallstruktur aufweisen. Zusätzlich werden auch andere Materialien wie Cadmiumtellurid und Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid zur Herstellung von Solarzellen der zweiten Generation eingesetzt.
3. Solarzellen der 3. Generation
Die neuesten Solarzellentechnologien vereinen die Vorteile von Zellen der ersten und zweiten Generation. Ähnlich wie Zellen der ersten Generation weisen sie relativ hohe Wirkungsgrade von 30 Prozent und mehr auf. Allerdings werden sie, wie Zellen der zweiten Generation, häufiger aus anderen Materialien als herkömmlichem Silizium hergestellt. Zu diesen Materialien gehören amorphes Silizium, organische Polymere, Perowskitkristalle und Mehrfachübergänge.
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