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Solarzelle
- Solarzellen werden aus Halbleitermaterialien, meist Silizium, gefertigt. Copyright: BMU / Thomas Trutschel/photothek.net
Die Solarmodule einer Photovoltaik-Anlage bestehen aus Solarzellen. Es gibt monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarzellen.
Solarzellen werden in runder oder quadratischer Form aus Halbleitermaterialien, meist Silizium , gefertigt. Dieses wird aus Abfällen der Halbleiterelektroindustrie bezogen oder gezielt für die PV-Industrie hergestellt.
Mehrere Solarzellen bilden ein Solarmodul, in dem die Solarzellen so miteinander verschaltet sind, dass elektrischer (Gleich-) Strom fließen kann. Dieser physikalische Prozess verbraucht kein Material, so dass Solarzellen annähernd verschleißfrei Strom produzieren.
Bei monokristallinen Solarzellen ist das Material (Silizium) auf atomarer Ebene in einem absolut regelmäßigen Kristall angeordnet. Diese Solarzellen sind am langlebigsten und haben den höchsten Wirkungsgrad – ihre Herstellung verbraucht aber auch relativ viel Energie.
Bei polykristallinen Solarzellen bildet das Material bei der Herstellung viele einzelne Kristalle, erkennbar an der eisblumenartigen Struktur auf der Oberfläche.
Dünnschicht-Solarzellen sind dadurch charakterisiert, dass eine sehr dünne Schicht aus Halbleitermaterial direkt auf Glas oder Edelstahlfolie aufgedampft wird. Dabei wird nur sehr wenig Material verwendet, so dass Energie- und Materialverbrauch und damit auch die Herstellungskosten geringer sind als bei anderen Verfahren. Allerdings fallen auch ihr Wirkungsgrad und ihre Lebensdauer im Vergleich zu monokristallinen Solarzellen niedriger aus.
Als Materialien werden zum Beispiel amorphes Silizium, Gallium-Arsenid, Cadmium-Tellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Selenid (CIS) verwendet.
