Photovoltaik

Es gibt drei unterschiedliche Technologien, die ca. 99% aller Solarzellen ausmachen: Monokristallin, Polykristallin und Dünnschicht. Die beiden erstgenannten basieren auf Silizium und unterscheiden sich im Wesentlichen in der kristallinen Struktur. Die monokristallinen Solarzellen werden unter höherer Temperatur erzeugt und haben daher ein homogenes Erscheinungsbild und einen sehr hohen Wirkungsgrad (bis zu 26%). Der intensivere Energieeinsatz wirkt sich aber auch auf den Preis aus. Polykristalline Solarzellen benötigen weniger hohe Temperaturen bei der Herstellung. Die Kristallstrukturen verschmelzen dabei nicht und sind in den Zellen deutlich erkennbar. An den Strukturübergängen, den sogenannten Korngrenzen können Elektronen rekombinieren. Diese sind für die Stromproduktion verloren, somit ist der Wirkungsgrad etwas geringer als der von monokristallinen (bis zu 22%).

 

Dünnschichtmodule können aus mehreren Materialien hergestellt werden. Die bekanntesten sind amorphes Silizium (a-Si), Cadmiumtelluried (CdTe) und Kupfer-Indium-Sulfid (CIS). Je nach Material werden Wirkungsgrade bis zu 20% erreicht. Dünnschicht hat den Vorteil der Flexibilität. Sie können z.B. direkt in eine Dachbahn integriert werden und ermöglichen somit den Einsatz auf Leichtbauten mit geringen Lastreserven. 

Die Anwendung ist vielfältig. Ob als mobile unabhängige Stromversorgung wie bei einem Taschenrechner, klassisch auf dem Dach, egal ob Schrägdach oder Flachdach oder in das Gebäude integriert (BIPV). Dabei kann der Transparenzgrad und die Farbe unterschiedlich sein. So können Glas-Glas Module als lichtdurchlässige Überdachung dienen oder bunte Module als gestalterisches Fassadenelement dienen. Den kreativen Anwendungen sind kaum Grenzen gesetzt.

Monokristallines Silizium Solarzellen Modul bei dem die Leiterbahnen auf die Rückseite verlegt sind.

Beispiel für Farbvariationen. Aufgenommen auf der Intersolar 2017.