Solarzellen

Eine Solarzelle ist das zentrale Element einer Solaranlage, die Sonnenenergie auffängt und in Strom umwandelt. Solarzellen werden in der Photovoltaik eingesetzt, um über Jahrzehnte hinweg saubere und kostengünstige Energie zu liefern.

Solartechnik ist in der Schweiz ein Trend, der sich auch in Zukunft fortsetzen wird, und Solarzellen werden durch erhöhte Produktionsmengen und neue Produktionsmethoden von Jahr zu Jahr kostengünstiger.

Arten von Solarzellen

Kristalline Solarzellen

Am häufigsten sind sogenannte kristalline Solarzellen mit ca. 80% Marktanteil, die einen sehr hohen Wirkungsgrad versprechen. Dabei werden Halbleiter-Blöcke aus Silizium in 0,18 bis 0,28 mm dünne Wafer geschnitten, die zu Modulen zusammengefasst eine Photovoltaik-Anlage ausmachen. Es werden zwei Arten von kristallinen Solarzellen unterschieden:

Monokristalline Solarzellen

Sie haben den höchsten Wirkungsgrad (teilweise über 20%), sind jedoch in der Herstellung am teuersten. Man kann sie an ihrer einheitlichen dunkelblauen Farbe erkennen. Folgende Größen von monokristallinen Solarzellen sind erhältlich:

156x156mm-Zellen
5”-Zellen

Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen sind kostengünstiger in der Herstellung und machen den Großteil am Markt aus. Dabei werden Siliziumblöcke in Wafer gesägt, wodurch sich unterschiedlich große Kristallstrukturen herausbilden, was Einbußen beim Wirkungsgrad zur Folge hat (16%).

Dünnschichtzellen

Anstatt kristalliner Solarzellen können jedoch auch preisgünstigere Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium verwendet werden, die auf unterschiedlichen Unterlagen angebracht werden können, z.B. auf:

Glas
Metallblech
Kunststoff

Der Wirkungsgrad von Dünnschichtzellen liegt mit 5%-7% noch weit unter dem von kristallinen Solarzellen, wobei mit einer Verbesserung der Technologie in naher Zukunft zu rechnen ist.

Organische Solarzellen

Relativ neu am Markt sind organische Solarzellen, die als Farbe auf eine beliebige Oberfläche aufgetragen werden können, was das Verwenden von Solartechnik auf unterschiedlichsten (auch flexiblen) Strukturen erlaubt. Der Produktions- und Installationsaufwand ist hier sehr gering, jedoch weisen organische Solarzellen im Moment noch einen sehr niedrigen Wirkungsgrad (ca. 2%) auf.

Funktionsweise von Solarzellen

Anders als Dünnschichtzellen müssen kristalline Solarzellen zu Modulen (Solarpanels) und in weiterer Folge zu sogenannten Strings zusammengeschaltet werden, um Gleichstrom zu erzeugen. Standardmäßig werden 60 Zellen miteinander verbunden, womit eine Arbeitsspannung von 30 Volt mit einem Modul erzeugt werden kann, was einer Leistung von 230-260 Watt entspricht.