Thomas Derendinger


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Photovoltaik

Solar

Photovoltaische Zelle / Solarzellen

Eine Solarzelle ist ein elektrisches Bauelement, das kurzwellige Strahlungsenergie, (in der Regel Sonnenlicht) direkt in elektrische Energie wandelt.



Solarzellen kann man nach verschiedenen Kriterien einordnen:
- Die Materialdicke (Dickschicht oder Dünnschichtzellen)
- Das Material: CdTe, GaAs oder CuInSe, weltweit am häufigsten jedoch Silizium
- Die Kristallstruktur: Monokristalin / polykristalin / Amorph


Neben Halbleitermaterialien gibt es auch neue Ansätze zum Material, wie organische Solarzellen und Farbstoffsolarzellen. Welche jedoch einen kleinen Wirkungsgrad und/oder einen schnellen Zerfall aufweisen.


Zellenarten und deren Wirkungsgrad:
Siliziumzelle
Monokristalin ca. 20% Lebensdauer:25-30 Jahre
Multikristalin ca. 16% Lebensdauer:25-30 Jahre(Gutes Preis-Leistungs-Platzverhältnis)
Amorbhes Silizium ca.7% Lebensdauer:bis 20 Jahre
Typische Zellenspannung= 0,5V, diese werden in Serie zu einem Modul Geschaltet um höhere Spannungen zu erzielen.
Organische Solarzellen ca. 10% (zb. Farbstoffzellen) nachteil ist die zu kurze Lebensdauer.




Energetische Amortisation und Erntefaktoren:
Die energetische Amortisation ist der Zeitpunkt, zu dem die Energie, die für die Herstellung einer Photovoltaikzelle aufgewandt wurde, durch selbige wieder erzeugt wurde. Am besten schneiden Dünnschichtzellen ab. Ein Solarmodul (ohne Rahmen) mit solchen Zellen amortisiert sich nach etwa 2-3 Jahren. Polykristalline Solarzellen benötigen zur energetischen Amortisation etwa 3-5 Jahre und monokristalline Solarzellen benötigen 4-6 Jahre. Da eine Solaranlage nicht nur aus den Modulen, sondern u. a. noch aus einem Montagesystem und einem Wechselrichter besteht, erhöht sich die Dauer der energetischen Amortisation einer Solaranlage gegenueber einem Solarmodul um etwa ein Jahr.


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