Was sind polykristalline Solarzellen?
Polykristalline Solarzellen sind eine der 2 gängigen Arten von Solarmodulen. Im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen bestehen sie nicht aus einem einzigen, sondern aus vielen kleinen Siliziumkristallen. Ihr Aufbau verleiht ihnen die charakteristische Färbung in verschiedenen Blautönen, die sie auf den ersten Blick von anderen Solarzellentypen unterscheidet.
Die blaue Farbe entsteht durch die Lichtreflexion an den verschiedenen Kristalloberflächen. Sie ändert sich je nach Betrachtungswinkel und Sonneneinstrahlung.
Polykristalline PV-Module wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um, genauso wie auch monokristalline Module. Dabei nutzen sie den photovoltaischen Effekt, bei dem Lichtenergie Elektronen im Silizium anregt und so einen Stromfluss erzeugt.
Wirkungsgrad von polykristallinen Solarzellen
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle gibt an, wie effizient sie Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt.
- Bei polykristallinen Solarzellen liegt dieser Wert bei etwa 15 %.
- Das bedeutet, dass sie rund ein Sechstel der einfallenden Sonnenenergie in nutzbaren Strom umsetzen.
Zum Vergleich: Monokristalline Solarzellen erreichen höhere Wirkungsgrade von bis zu 22 %. Der Unterschied erklärt sich durch die Struktur der Zellen. Die vielen kleinen Kristalle in polykristallinen Zellen führen zu mehr Grenzflächen, an denen Energie verloren geht.
Herstellung von polykristallinen Solarzellen
Für die Herstellung von polykristallinen Solarzellen gibt es 2 Hauptverfahren:
- Silizium wird in einer quadratischen Kokille erhitzt.
- Eine Induktionsheizung bringt das Material zum Schmelzen.
- Die kontrollierte Abkühlung führt zur polykristallinen Struktur.
- Silizium schmilzt bei ca. 1.400 °C in einem Tiegel.
- Die Induktionsheizung bewegt sich langsam über den Tiegel nach oben.
- Die Schmelze erstarrt dadurch von unten nach oben.
Beide Methoden resultieren in einem massiven Siliziumblock, der die Basis für die Solarzellen bildet. Dieser Block wird in hauchdünne Scheiben zersägt, die als Wafer bezeichnet werden. Aus diesen Wafern entstehen schließlich die eigentlichen Solarzellen.
