Übersicht über die 7 gängigsten Solarzellentypen: Eigenschaften, Funktionsweise und Vor- und Nachteile. Entdecken Sie die Zukunft der Solarenergie.
Die 7 gängigsten Arten von Solarzellen
Solarzellen, auch Photovoltaikzellen genannt, sind die Hauptkomponenten von Solarmodulen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Sie sind das Herzstück der Solarenergie, die immer beliebter wird, da sie eine nachhaltige, umweltfreundliche Energiequelle darstellt. Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, die sich in ihrer Effizienz, Herstellung und Kosten unterscheiden. Hier stellen wir die sieben gängigsten Arten vor:
Diese Art von Solarzelle wird aus einem einzigen, reinen Siliziumkristall hergestellt. Sie sind leicht an ihrer gleichmäßigen, dunklen Farbe und den abgerundeten Ecken zu erkennen. Monokristalline Zellen sind in der Regel effizienter als polykristalline Zellen, aber auch teurer in der Herstellung.
Auch bekannt als multikristalline Zellen, werden diese aus geschmolzenem Silizium hergestellt, das dann erstarren gelassen wird. Sie haben eine bläuliche Färbung und ein marmoriertes Aussehen. Obwohl sie weniger effizient sind als monokristalline Zellen, sind sie in der Regel kostengünstiger.
Im Gegensatz zu den vorherigen Typen, die auf Silizium basieren, können Dünnschicht-Solarzellen aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden. Diese Zellen sind dünner und flexibler und können daher auf verschiedenen Oberflächen, einschließlich Glas, Kunststoff oder Metall, angebracht werden. Ihre Effizienz ist im Allgemeinen niedriger als die von kristallinen Zellen, aber sie sind kosteneffektiv für großflächige Anwendungen.
CPV-Zellen verwenden Linsen oder Spiegel, um Sonnenlicht auf eine kleine Fläche von Hochleistungs-PV-Materialien zu konzentrieren. Durch diese Konzentration kann eine hohe Effizienz erreicht werden, oft über 40%. Sie sind jedoch komplexer und erfordern eine präzise Ausrichtung direkt zur Sonne.
Dies ist eine Variante der Dünnschichttechnologie. Amorphes Silizium wird durch das Auftragen von Silizium in einer nicht-kristallinen Form auf eine Unterlage hergestellt. Es ist weniger effizient als kristallines Silizium, aber es kann in einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Taschenrechnern und anderen kleinen Geräten, verwendet werden.
Diese Solarzellen kombinieren organische Materialien mit anorganischen Nanopartikeln, um elektrische Energie zu erzeugen. Obwohl sie sich noch in der Entwicklungsphase befinden, könnten sie in Zukunft eine kostengünstige und effiziente Alternative bieten.
Quantenpunkte sind winzige Nanopartikel, die, wenn sie Licht absorbieren, Elektronen erzeugen können. Quantenpunkt-Solarzellen sind noch in der Forschung, aber sie versprechen hohe Effizienz und die Möglichkeit, in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt zu werden.
In der zweiten Hälfte dieses Artikels werden wir tiefer in die Funktionsweise dieser Zellen eintauchen und ihre Vor- und Nachteile diskutieren.
Funktionsweise und Vor- und Nachteile der gängigsten Solarzellentypen
Dank ihrer hohen Reinheit bieten monokristalline Solarzellen eine höhere Effizienz im Vergleich zu polykristallinen Zellen. Ihr Hauptnachteil sind die höheren Kosten, aber sie benötigen weniger Platz und haben oft eine längere Lebensdauer.
Obwohl sie weniger effizient sind, sind polykristalline Zellen kostengünstiger in der Herstellung und bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, insbesondere für größere Installationen.
Während ihre Effizienz niedriger ist, sind TFSCs leicht und flexibel, was sie ideal für gebogene Oberflächen und integrierte Gebäudephotovoltaik macht. Sie neigen jedoch dazu, schneller zu degradieren als kristalline Zellen.
CPVs bieten eine hohe Effizienz, benötigen jedoch ein aktives Sonnennachführsystem und sind am besten in Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung geeignet.
Während sie weniger effizient sind, sind sie sehr vielseitig und können in einer Vielzahl von kleinen elektronischen Geräten verwendet werden.
Obwohl vielversprechend, sind diese Zellen noch in der Forschung und Entwicklung und haben derzeit eine geringere Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Technologien.
Diese neuartigen Zellen könnten eine Revolution in der Solarindustrie darstellen, da sie potenziell sehr hohe Effizienzen bieten. Ihre Kommerzialisierung steht jedoch noch aus.
Schlussfolgerung
Die Wahl der richtigen Solarzellentechnologie hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich Budget, Platz, geografischer Lage und den spezifischen Anforderungen des Projekts. Während monokristalline und polykristalline Zellen derzeit die dominierenden Technologien auf dem Markt sind, bieten neuere Technologien wie Dünnschicht- und Quantenpunkt-Solarzellen spannende Möglichkeiten für die Zukunft. Unabhängig von der gewählten Technologie trägt der Übergang zu Solarenergie dazu bei, den globalen CO2-Fußabdruck zu verringern und eine nachhaltigere Zukunft für alle zu schaffen.
