5 - Arten - DnnschichtsolarzelleDünnschichtsolarzellen sind, im Gegensatz zu kristallinen Solarzellen, eine relativ neue Solarzellenart. Durch moderne Fertigungsverfahren gelingt es Solarzellen herzustellen, die 100 fach dünner sind als herkömmliche, kristalline Solarzellen.

 

Arten von Dünnschichtsolarzellen

Dünnschichtsolarzellen bestehen häufig aus amorphem Silicium. Zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen, können jedoch auch andere Halbleitermaterialien verwendet werden. Je nachdem, welche Halbleiterstoffe zum Einsatz kommen, unterscheidet man folgende gängigen Dünnschichtsolarzellen:

  • Amorphe Solarzellen aus amorphem Silicium (a-Si) (>> mehr)
  • Mikromorphe Solarzellen aus amorphem und mikrokristallinem Silicium (a-Si/µc-Si) (>> mehr)
  • Solarzellen aus Gallium-Arsenid (GaAs) (>> mehr)
  • Solarzellen aus Cadmium-Tellurid (CdTe) (>> mehr)
  • CIGS-Solarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Schwefel, bzw. Kupfer-Indium-Gallium-Selen (>> mehr)

 

Herstellung

Um die hauchdünnen Schichten einer Dünnschichtsolarzelle zu stützen, wird zunächst ein Trägermaterial benötigt. Als Trägermaterial kommen verschiedene Materialien in Frage, z.B. Glas, Metall oder auch ein flexibler Kunststoff. Auf das Trägermaterial wird dann ein Halbleiterstoff (z.B. amorphes Silicium) in dünnen Schichten aufgedampft oder aufgesprüht. Diese Halbleiterschichten sind so dünn, dass erst 50 bis 100 übereinandergelegte Schichten die Dicke eines menschlichen Haares hätten. Dies ist zum Beispiel von Vorteil, wenn Solarzellen auf ein Kleidungsstück oder einen Rucksack aufgebracht werden sollen.

 

Aussehen

Die Farbe einer Dünnschichtsolarzelle ist abhängig von den verwendeten Halbleitermaterialien. Amorphe Solarzellen sind in der Regel rotbraun bis schwarz. Solarzellen aus Cadmium-Tellurid sind grünlich bis schwarz.

 

Kosten

Da Dünnschichtsolarzellen wesentlich dünner sind als herkömmliche kristalline Solarzellen, wird bei ihrer Herstellung viel weniger Material benötigt. Dank dem geringeren Materialeinsatz sind Dünnschichtsolarzellen günstiger in der Produktion als kristalline Solarzellen.

 

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad von Dünnschichtsolarzellen beträgt 5 bis 10 Prozent und ist somit, im Vergleich zu anderen Solarzellenarten, relativ gering.

 

Dünnschichtsolarzellen sind 100 fach dünner als ein Menschenhaar. Sie sind günstiger als kristalline Solarzellen, haben aber auch einen geringeren Wirkungsgrad (etwa 5-10 %).

 

Quellen:
D. Cieplik (2005): Erlebnis Naturwissenschaft Physik 3, Ausgabe für Baden-Württemberg, Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig
S. Karamanolis (2009): Photovoltaik: Schlüsseltechnologie der Solarenergie, E. Karamanolis Verlag, Weilheim

http://www.photovoltaikmodule.com/solarzellen-arten.php
http://www.renewable-energy-concepts.com/german/sonnenenergie/solaranlage-solartechnik/arten-solarzellen.html
http://www.solaranlagen-portal.de/solarenergie-komponenten/solarzellen.html
http://www.solaranlage.de/lexikon/duennschichtsolarzellen
http://www.photovoltaik.org/wissen/duennschichtmodule
http://www.solaranlagen-portal.com/solarmodule/systeme/duennschicht

Funktionsprinzip von Solarzellen. Vorteile von Dünnschichtsolarzellen und ihre Herstellung.

Dauer:           10:57 Min

 

Herausgeber: Helmholtz Zentrum Berlin

 


Dünnschichtsolarzellen

haben zwar einen nur geringen Wirkungsgrad, sind jedoch günstig. Daher kann eine größere Fläche den schlechten Wirkungsgrad ausgleichen.


Vorteil

Ein großer Vorteil von Dünnschichtsolarzellen ist ihre hohe Lichtempfindlichkeit. Dadurch verringert sich die Leistung einer Dünnschichtsolarzelle bei diffusem Sonnenlicht kaum.


Mehr zum Thema

Halbleitermaterialien

Diffuses Sonnenlicht

Kristalline Solarzellen

Dünnschichtsolarzellen

Arten von Dünnschichtsolarzellen

Amorphe Solarzelle

Joomla templates by Joomlashine