Solarzellentypen - was genau ist jetzt Dickschicht, was Dünnschicht?

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2 Antworten

Also...kristallin sind die alle, denn sonst würde das ganze nicht funktionieren.

Monokristalline Zellen sind die die so gleichmäßig und fast schwarz aussehen. Sie werden z.B. dadurch hergstellt, dass ein Einkristall aus einer Schmelze gezogen wird. Das Verfahren ist teuer, liefert aber hohe Wirkungsgrade (bis ca. 25%).

Polykristalline Zellen sind viel einfacher herzustellen. Dazu wird einfach Silizium geschmolzen, in eine Form gegossen und abgekühlt. Danach werden daraus Scheiben gesägt. Die Wirkungsgrade davon sind deutlich geringer (ca. 15%), dafür ist das Herstellungsverfahren aber günstiger. Die Zellen erkennt man daran, dass die Oberfläche nicht so einheitlich ist; man erkennt stattdessen die einzelnen Kristalle.

Bei Dünnschichtzellen wird eine Schicht Silizium z.B. auf eine Glasscheibe aufgedampft. Dadurch ist es möglich Zellen herzustellen, die fast wie eine Scheibe aussehen und sich in Fassaden integrieren lassen. Das mag architektonisch sinnvoll sein; aus technischer Sicht ist das aber nicht lohnend, denn diese Zellen haben sehr geringe Wirkungsgrade (bis ca. 8%).

Bujin 29.06.2013, 11:33

Ganz so schlecht sind Wirkungsgrade auch nicht. Man braucht ca. 30-40% mehr Fläche. Wenn die Fläche also kein Problem ist lohnen sich amorphe Zellen - "Dünnschicht" - auf jeden Fall finanziell. Ist die Fläche limitiert - zB. Hausdach - dann natürlich nicht.

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Comment0815 29.06.2013, 11:58
@Bujin

Das ist wahr. Allerdings sind zur Zeit auf dem deutschen Markt amorphe Zellen kaum konkurrenzfähig weil die monokristallinen Zellen nichtmehr viel teurer sind.

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Franz1957 29.06.2013, 18:13

Kristallinität ist bei den Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium aber schon in einem ziemlich eingeschränktem Sinne zu verstehen. Die Reichweite der Kristallordnung ist bis ca. vier Gitterplätze (laut Wikipedia unter "Amorphes Silicium"). Die Gitterkonstante von Si ist gut 1/2 nm. Was man "Nanokristalle" nennt, ist im Durchmesser schon etwa eine Zehnerpotenz größer.

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Comment0815 30.06.2013, 13:35
@Franz1957

Kristallin bedeutet, dass es eine gleichmäßige Ordnung gibt. Bei einem Einkristall setzt sich diese Ordnung über die ganze Fläche fort. Bei Poly-/Multikristallinen Zellen wird diese ordnung immer wieder unterbrochen; ist aber grundstzlich vorhanden.

Ich wollte mit meiner Aussage nur klarmachen, dass die Zellen ja aus festem Silizium bestehen und nicht flüssig oder sonstwas sind...

Vielleicht verwirrt meine Aussage, weil es eine Selbstverständlichkeit ist, die ich da ausspreche.

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Alles hat Vor- und Nachteile

Dünnschichtzellen benötigen zur Herstellung - im Vergleich zu kristallinen Silizium-Modulen - nur etwa ein Zehntel des sonst eingesetzten Halbleitermaterials und lediglich ein Drittel der Energie. Die Wirkungsgrade bei Dünnschicht Solarmodulen liegen bei ca. 6-8%. Diesen Nachteil gleichen sie durch bessere Leistungen bei Verschattung oder diffusem Licht sowie eine gleichbleibende Leistung selbst bei hohen Temperaturen aus.

(Quelle: irgendwo aus dem Internet)

Der "Wirkungsgrad" ist für viele Anwendungen völlig unerheblich. Man braucht nur mehr Fläche bei geringem Wirkungsgrad.

Der wichtige Parameter ist Preis pro Watt. Und die Lebensdauer... Wenn man alle 3 Jahre neue kaufen muss, kann das teuer werden...

Comment0815 29.06.2013, 12:01

Naja..."völlig unergeblich" stimmt nicht ganz...

Zur Zeit werden PV-Module so verschleudert, dass die Aufständerung in vielen Fällen mehr kostet als das Modul, das darauf verbaut wird. Also nimmt man möglichst wenige Zellen mit hohem Wirkungsgrad...

Der Preis pro Watt geht durch die Aufständerung und zusätzliche nötige Fläche also stark nach oben...

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DonDeSilva 29.06.2013, 17:48
@Comment0815

Natürlich muss man die Gesamtinstallation betrachten!

Das ist wie bei den Computern. Das teure sind heutzutage gute Lüfter :-)

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Comment0815 30.06.2013, 13:36
@DonDeSilva

Da hast du recht.

Ich wollte das nur nochmal ausdrücklich aussprechen, damit da keine Missverständnisse aufkommen.

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