GESCHICHTE - SOLARENERGIE

Photovoltaik ist die Umwandlung von Licht in elektrische Energie. Der Ursprung des Wortes stammt aus zwei griechischen Wörtern „Photo“ – Licht und „Volt“ – Einheit der elektrischen Spannung. Die Geschichte reicht bis ins Jahr 1839, wo hinter der Erscheinung der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel stand. Bis zur Herstellung der ersten Solarzelle in den Bell-Labors dauerte es mehr als 100 Jahre. Der Wirkungsgrad der damaligen Solarmodule lässt sich mit dem Wirkungsgrad der heutigen, die bis 17 % erreichen, nicht vergleichen. In Laborbedingungen werden bei monokristallinen Zellen Werte bis 24 % erreicht

Prinzip der Funktion der Photovoltaik

Das Prinzip ist die Umwandlung der auftreffenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Dazu kommt es in Photovoltaikzellen, die wir in diese Grundarten teilen:

  • amorphe
  • polykristalline
  • monokristalline

Weitere Typen von Solarzellen – üblich nicht angewendete

  • CIS (CuInSe2)
  • Solarzellen aus Cadmiumtellurit (CdTe)
  • Solarzellen aus Galliumarsenid (GaAs)
  • Mehrfachsolarzellen
  • Organische Solarzellen

Amorphe Zellen

Grundlage ist eine aufgedampfte Siliziumschicht. Der Wirkungsgrad dieser Zellen bewegt sich im Bereich von 4 bis 8 %. Diese Zellentypen sind die billigsten und werden an Orten verwendet, wo es keine Raumbeschränkung gibt. 

Polykristalline Zellen

Grundlage ist eine Siliziumscheibe. Die Zellen setzen sich aus einer größeren Anzahl von kleineren Polykristallen zusammen. Der Wirkungsgrad bewegt sich im Bereich von 10 bis 14 %. Ihre Herstellung ist billigerer und schneller als bei monokristallinen.

Monokristalline Zellen

Grundlage ist ähnlich wie bei den polykristallinen Zellen die Siliziumscheibe. Die Kristalle sind größer als 10 cm und werden durch Ziehen geschmolzenen Siliziums in Form eines Stabs mit einem Durchmesser bis 300 mm hergestellt. Die werden dann in dünne Scheiben zurechtgeschnitten. Der Wirkungsgrad dieser Zellen bewegt sich im Bereich von 13 bis 17 %.

Solarmodule bestehen aus den oben beschriebenen Solarzellentypen. Ein Modul bildet das Feld der Zellen, die durch Lötbändchen miteinander verbunden sind. Die Zellen werden von unten durch eine feste Platte (TEDLAR) geschützt und von oben durch poliertes Einscheibensicherheitsglas. Durch ihre Verarbeitung sind sie in der Lage, auch nichtstandardgemäßen klimatischen Bedingungen wie zum Beispiel Hagelschlag zu widerstehen. Auf dem Markt gibt es viele Hersteller von Solarmodulen. Im Prinzip unterscheiden sich die Module durch Maße, Wirkungsgrad und selbstverständlich den Preis.
 

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