Die „Cell“ ist ein zentraler Begriff in der Welt der Photovoltaik und bezieht sich auf die grundlegende Baueinheit, aus der Solarzellen bestehen. In diesem ausführlichen Artikel werden wir uns mit verschiedenen Aspekten der Photovoltaikzellen befassen, von ihrer Struktur bis hin zu den verschiedenen Technologien, die in ihrer Herstellung verwendet werden.
Photovoltaikzelle im Überblick
1. Definition und Funktion
Eine Photovoltaikzelle, kurz „Solarzelle“ genannt, ist die kleinste Einheit eines Photovoltaikmoduls. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Umwandlung erfolgt durch den photovoltaischen Effekt, bei dem Photonen im Sonnenlicht Elektronen in einem Halbleitermaterial freisetzen.
2. Solarzellentypen
Es gibt verschiedene Typen von Solarzellen, darunter:
- a. Siliziumbasierte Zellen: Die am häufigsten verwendeten Zellen, unterteilt in monokristalline und polykristalline Zellen.
- b. Dünnschichtzellen: Herstellung durch das Auftragen einer dünnen Schicht von photovoltaischem Material auf einen Substrat.
- c. Perowskitzellen: Eine aufstrebende Technologie, die auf Perowskit-Materialien basiert.
Herstellung von Solarzellen
1. Siliziumzellen
- a. Monokristalline Zellen: Hergestellt aus einem einzigen Siliziumkristall, was zu höherer Effizienz führt.
- b. Polykristalline Zellen: Aus mehreren Siliziumkristallen gefertigt, kostengünstiger, aber etwas weniger effizient.
2. Dünnschichttechnologie
- Dünnschichtzellen werden durch Aufdampfen oder Aufsprühen von dünnen Schichten von Halbleitermaterialien wie Amorphous Silizium oder Cadmiumtellurid hergestellt.
3. Perowskittechnologie
- Diese Zellen verwenden Perowskit als aktives Material und sind vielversprechend aufgrund ihrer potenziell niedrigen Herstellungskosten und einfachen Verarbeitung.
Zukunftsausblick und Innovationen
Die Entwicklung von Solarzellen ist ein stetiger Prozess, der von kontinuierlicher Forschung und Innovation geprägt ist. Zukünftige Fortschritte könnten Verbesserungen in der Effizienz, Haltbarkeit und den Herstellungskosten mit sich bringen.
Fazit
Die „Cell“ ist das Herzstück der Photovoltaik, und die verschiedenen Technologien, die in ihrer Herstellung verwendet werden, bieten eine breite Palette von Optionen für unterschiedliche Anforderungen und Anwendungen. Der anhaltende Fortschritt in der Solarzellentechnologie trägt zur weiteren Verbreitung erneuerbarer Energien und zur Schaffung nachhaltigerer Energiequellen bei.
Quellen:
- Greenough, R., & Bass, J. (2004). „Crystalline Silicon Photovoltaic Modules: The Final Step Towards Grid Parity.“
- Green, M. A., Emery, K., King, D. L., Igari, S., & Warta, W. (1991). „Solar cell efficiency tables (version 7).“
