5 - Arten - Mono- und Polykristalline SolarzellenKristalline Solarzellen sind die am häufigsten genutzten Solarzellen. Sie werden bereits seit Jahrzehnten eingesetzt und haben sich bewährt. Insbesondere für kleine Anlagen privater Haushalte werden kristalline Solarzellen verwendet. Bereits acht Quadratmeter kristalliner Solarzellen können genügend elektrischen Strom für ein Einfamilienhaus liefern.

Kristalline Solarzellen werden immer aus Silicium hergestellt. Silicium ist ein Stoff, der in Quarzsand oder Seesand enthalten ist. Das Silicium wird zunächst gereinigt. Danach wird die Kristallstruktur des Siliciums verbessert. Je nach Herstellungsverfahren entsteht ein einziger großer Kristall (Monokristall) oder ein Puzzle aus vielen einzelnen Kristallen (Polykristall). Zur Herstellung einer Solarzelle wird entweder monokristallines Silicium oder polykristallines Silicium verwendet. Man unterscheidet, entsprechend dem genutzten Material, monokristalline Solarzellen und polykristalline Solarzellen (auch Multikristaline Solarzellen genannt). (>> mehr)

 

Monokristalline Solarzelle Polykristalline Solarzelle

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Monokristalline Solarzellen

  • 5 - Arten - Einkristall-SiliciumstabHerstellung: Monokristalline Solarzellen werden aus einem Siliciumstab hergestellt, der in 0,3 mm dicke Scheiben geschnitten wird (diese Scheiben werden auch Wafer genannt). Der Siliciumstab hat einen Durchmesser von bis zu 30 cm und eine Länge von mehreren Metern. Er entsteht dadurch, dass Silicium geschmolzen wird und daraus Einkristallstäbe gezogen werden. Diese Einkristallstäbe entsprechen einem Keim, aus dem der Kristall wächst und letztendlich der fertige Siliciumstab entsteht.
  • Aussehen: Monokristalline Solarzellen haben eine flache Oberfläche und eine ebenmäßige Struktur. Sie sind meist dunkelblau, schwarz oder anthrazit.
  • Kosten: Wegen dem hohen Energieaufwand bei der Herstellung sind monokristalline Solarzellen relativ teuer.
  • Wirkungsgrad: Mit 14 bis 18 Prozent ist der Wirkungsgrad monokristalliner Solarzellen im Vergleich zu anderen Solarzellenarten relativ hoch. Da monokristalline Solarzellen relativ teuer sind, werden sie eher dann verwendet, wenn eine hohe Leistung benötigt wird.

 

Polykristalline Solarzellen

  • 5 - Arten - Polykristallines SiliciumHerstellung: Das geschmolzene Silicium wird einfach in Blöcke gegossen und anschließend, wie das monokristalline Silicium, zu Wafern zersägt. Anstatt einer einheitlichen Struktur, wie beim monokristallinen Silicium, entsteht ein Puzzle vieler kleiner Einkristalle (ein Polykristall). Die Übergänge zwischen diesen Einkristallen führen bei der Solarzelle zu einer geringeren Effizienz.
  • Aussehen: Polykristalline Solarzellen haben durch die vielen Kristalle eine uneinheitliche Struktur. Diese Solarzellen sind meist blau schimmernd und ähneln Eiskristallen.
  • Kosten: Durch das einfachere Herstellungsverfahren sind polykristalline Solarzellen günstiger als monokristalline Solarzellen.
  • Wirkungsgrad: Mit 12 bis 15 Prozent ist der Wirkungsgrad polykristalliner Solarzellen deutlich geringer als der von monokristallinen Solarzellen.

 

Kristalline Solarzellen sind die am häufigsten genutzten Solarzellen. Monokristalline Solarzellen sind eher teuer, haben aber einen relativ guten Wirkungsgrad (etwa 14-18 %). Polykristalline Solarzellen sind günstiger. Sie haben jedoch einen schlechteren Wirkungsgrad (etwa 12-15 %).

 

Quellen:
D. Cieplik (2005): Erlebnis Naturwissenschaft Physik 3, Ausgabe für Baden-Württemberg, Schroedel Verlag GmbH, Braunschweig
http://www.solarprojekt.uni-lueneburg.de/photovoltaik.php
http://www.solaranlage.de/lexikon/kristalline-solarzelle

http://www.photovoltaikmodule.com/solarzellen-arten.php
http://www.renewable-energy-concepts.com/german/sonnenenergie/solaranlage-solartechnik/arten-solarzellen.html
http://www.planet-schule.de/sf/multimedia-simulationen-detail.php?projekt=solardach
http://www.solaranlagen-portal.de/solarenergie-komponenten/solarzellen.html

Polykristalline Solarmodule (Produktionsfilm)

Gesamtdauer: 23:39 Min

Herausgeber:  SolarWorldAG

1. Teil: Herstellung von polykristallinem Wafer (8:20 Min)

2. Teil: Herstellung polykristalliner Solarzellen (6:58 Min)

3. Teil: Herstellung der Solarmodule (8:21 Min)


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