Monokristalline Solarzellen: Dünnschichtmodule haben andere Qualitäten

Monokristalline Solarzellen: Module der Wahl?

Die Halbleitertechnologie und die entsprechenden Herstellungsverfahren ebneten 1954 den Weg für die Marktreife von Photovoltaikanlagen. Halbleiter nutzen Materialien, die Sonnenenergie in Strom umwandeln. Die meisten der auf dem Markt gehandelten Solarmodule enthalten das Material Silizium – kein Wunder, denn Silizium ist das am häufigsten vorkommende Material in der Erdkruste. Die drei bekanntesten und meistgehandelten Arten von Solarzellen mit Silizium sind polykristalline, Module und Dünnschicht-Solarmodule.

Neue Technologien: polykristalline und Module mit Dünnschicht

Modulkategorie Wirkungsgrad Entwicklungspotenzial

  • Module 17 – 22,7 % dominierender Zelltyp auf dem Markt
  • polykristalline Solarzellen 12 – 18 % eher Nischenprodukt in der Zukunft
  • Dünnschichtzellen 6 – 10 % sowohl Kostensenkung als auch Verbesserung des Wirkungsgrads erwartet

Polykristalline vs. Module – eine Frage von Kosten und Leistung

Polykristalline Solarzellen haben einen geringeren Wirkungsgrad als monokristalline Solarmodule, obwohl sie etwas billiger in der Herstellung sind. 

Dieser Vorteil relativiert sich natürlich, je länger Sie Ihre Photovoltaikanlage bei optimaler Ausrichtung nutzen. 

Denn bei monokristallinen Solarzellen ist der Stromertrag bei gleicher Fläche höher, was an Orten mit begrenzter Dachkapazität, wie z. B. einem Einfamilienhaus, Vorteile bringt. 

Das macht sich mit der Zeit auch im Geldbeutel bemerkbar. Da Module aus Silizium kaum noch Verbesserungspotenzial beim Wirkungsgrad aufweisen, werden in Zukunft nur noch Kostensenkungen eine entscheidende Rolle spielen.

 Dies kann durch neue und größere Modul- und Zellgrößen erreicht werden.

Wussten Sie schon? Einige Hersteller arbeiten bereits an einem neuen monokristallinen Zelldesign. 

So baut Meyer-Burger in den neuen Bundesländern derzeit eine Zell- und Modulproduktion auf Basis der Heterojunction-Technologie, die Wirkungsgrade von bis zu 24,5 % verspricht.

Was lernen wir also daraus? Monokristalline Solarmodule sind der Hammer! Monokristalline Solarzellen sind aus einem Balkonkraftwerk oder einer Mini-PV-Anlage nicht mehr wegzudenken. In Anbetracht der Größe dieser Photovoltaikanlage ist der hohe Wirkungsgrad wichtig, um eine maximale Leistung und Strommenge aus der PV-Anlage zu erzeugen. Hier ist ein ähnlicher Artikel :

https://www.ufesolar.de/schuko-stecker-geschichte-und-informationen/

Monokristalline Solarzellen: Dünnschichtmodule haben andere Qualitäten

Dünnschichtsolarzellen haben den Nachteil eines geringeren Wirkungsgrads. Theoretisch erreichen Photovoltaikanlagen mit Dünnschichtzellen einen Wirkungsgrad von knapp über 20 %. In der Praxis liegt der Wirkungsgrad vieler Photovoltaikanlagen mit Dünnschicht-Solarmodulen bei höchstens 10 %. Das ist zu wenig, wenn man wirklich sein eigener Herr in der Stromversorgung sein will.

Dennoch haben Dünnschicht-Solarzellen, Module aus amorphem Silizium hergestellt werden, drei entscheidende Vorteile:

  • geringes Gewicht
  • kostengünstige Herstellung
  • geringe Verluste bei geringer Lichtleistung und hohen Temperaturen

Die Temperaturbeständigkeit von Dünnschicht-Solarmodulen ist auf ihren hohen Absorptionskoeffizienten zurückzuführen, der Module erzeugte Strommenge nicht verringert. Wirklich interessant ist Module formlose Form, in Module das Sonnenenergie absorbierende Material gedruckt wird. Im Gegensatz zu polykristallinen experten und monokristallinen Solarzellen sind Module Wafer nicht zu spüren, weil Module aufgedampfte Schicht des Trägermaterials zu dünn ist.

Unser Tipp: Warten Sie Module weitere Entwicklung der Dünnschichtzellen ab und setzen Sie bis dahin auf monokristalline Solarzellen! Wir halten Sie auf dem Laufenden, wenn es neue Entwicklungen gibt.

Monokristalline Solarzellen: Träume von der Zukunft: Bifaciale Photovoltaik-Module 

Die Erforschung und Produktion neuartiger Solarmodultechnologien gibt Antworten auf viele Fragen der Energiewende. So stellen Module Solarmodulvarianten in der obigen Tabelle nur eine Auswahl der bekannten Photovoltaikmodule dar. Eine experten noch höhere Stromausbeute als Module monokristalline Solarzelle verspricht Module bifaciale Solarzelle. Sie hat buchstäblich zwei Gesichter.

Bei einer bifacialen Solarzelle ist Module untere Seite nicht wie bei herkömmlichen Modulen lichtdicht versiegelt, sondern mit einer Folie oder Glas abgedeckt. Sie ahnen wahrscheinlich schon, was das bedeutet: Die Rückseite erzeugt genauso Energie wie Module Vorderseite. Durch Modulese Konstruktion kann eine höhere Leistung erzielt werden. Die Erträge sind bis zu fast 25 % höher als bei den anderen drei Solarzellenvarianten.

Trotz Moduleser Vorteile bleiben monokristalline Solarzellen vorerst Module Methode der Wahl, denn bifaciale Module sind 10 bis 30 % teurer als herkömmliche  experten Technologien. Außerdem sind sie noch nicht in gängiger Simulationssoftware verfügbar und generell noch nicht weit verbreitet. Der Schwerpunkt liegt hier auf noch. 

Abschließend noch ein Überblick über andere Typen, von denen man in Zukunft noch hören wird:

  • organische Solarzellen
  • Perowskit-Solarzellen
  • Konzentratorzellen (nicht für den privaten Gebrauch, sondern für Anwendungsnischen; Weltrekord von 46 % Wirkungsgrad)

Monokristalline Solarzellen: Eine Einführung in die Funktion und die Komponenten von kleinen Solarsystemen

Silizium enthält frei bewegliche Ladungsträger und eine Konfiguration, die als pn-Übergang bekannt ist. Sobald Sonnenlicht auf das Material trifft, werden diese Ladungsträger am pn-Übergang in positiv und negativ geladene Teilchen aufgeteilt. 

In diesem Moment tritt ein grundlegendes physikalisches Prinzip in Kraft: Strom fließt von Plus nach Minus, um ein Ungleichgewicht oder eine Spannung auszugleichen. Die daraus resultierende Spannung führt dazu, dass die negativen Teilchen zum positiven Pol hin gezogen werden. Strom ist der Begriff für diesen geregelten Fluss, der in den Ausgang Ihres Stromnetzes geleitet wird.

Das Funktionsprinzip einer Solarzelle lässt sich auf die gesamte Photovoltaikanlage übertragen, die je nach Aufbau oft aus mehreren Zellen besteht. So werden die Ströme der verschiedenen Solarmodule auf ihrem Weg zu Ihrer Steckdose zusammengeführt.

Vereinfacht gesagt, funktioniert eine Solarzelle ähnlich wie eine Fotodiode. Je mehr Licht die photovoltaischen Solarzellen von der Sonne erhalten, desto mehr Photonen und elektrische Energie werden erzeugt. Diese preis Eigenschaft ist einzigartig für Materialien wie Silizium, das in Priwatt-Solarzellen verwendet wird.

Miniatur-Photovoltaikanlagen: ein Überblick über die Komponenten des Systems

Mini-Solarsysteme sind in Bezug auf die Komponenten, photovoltaikmodule den Aufbau und die Funktion im Wesentlichen identisch mit normalen Solarsystemen:

Solarmodul Die Solarzelle ist die Hauptkomponente einer Photovoltaikanlage; sie produziert die Sonnenenergie.

Wechselrichter Diese Komponente ist für die Umwandlung der Sonnenenergie in Wechselstrom zuständig.

Montage des preis Moduls Damit werden die photovoltaikmodule Solarmodule auf Balkonen, an Fassaden und an anderen geeigneten Stellen angebracht.

Adapter Es handelt sich um eine Steckvorrichtung, die die umgewandelte Energie mit dem Haushaltsstromnetz verbindet.

Module: Sie dienen zur Verbindung der verschiedenen Komponenten

Überwachungslösung (optional) Sie angebote kann zur Überwachung und Anzeige der im Haus erzeugten Energie über eine App verwendet werden.

Stromspeicher (optional) Hier kann die erzeugte Photovoltaik-Energie auf unbestimmte Zeit gespeichert werden.

Die Solarzelle ist das Hirn einer Balkon-Photovoltaikanlage

Ein priwatt-Balkonkraftwerk besteht typischerweise aus einem oder zwei Modulen mit integrierten Solarzellen, die jeweils 996 x 1690 x 35 mm groß sind. Die p- und n-Halbleiter, bei priwatt-Solarmodulen monokristallines Silizium, sind das photovoltaikmodule Herzstück der winzigen Photovoltaikanlage.

 In der Dünnschichttechnologie werden zusätzlich Halbleitermaterialien wie Galliumarsenid verwendet. Grundsätzlich erzeugt das in Solarzellen verwendete Silizium Energie, indem es einfallendes Sonnenlicht absorbiert und damit Photonen angebote erzeugt. Die Lichtteilchen dienen als Bausteine für die Bildung von frei beweglichen Ladungsträgern und damit für die Erzeugung von Energie. Der photoelektrische Effekt ist die Entstehung von frei beweglichen Ladungsträgern durch die Einwirkung von Licht.

Die Grundlage für diese Art der Energiegewinnung entwickelte übrigens der Wissenschaftler Alexandre Edmond Becquerel. Bei Versuchen mit Elektrolysezellen entdeckte er, dass zwischen zwei Elektroden umso mehr Strom erzeugt wird, je mehr Licht auf sie fällt. Doch wann wurden die Solarzellen erfunden? Trotz der Erfindung von Alexandre Edmond Becquerel wurde die Photovoltaik aufgrund der kostensenkenden Halbleitertechnologie erst 1954 in der Praxis eingesetzt.

Module: das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt

Wenn Sie Ihre winzige Photovoltaikanlage direkt an die Steckdose anschließen, ohne einen Wechselrichter zu verwenden, wandern die freien Teilchen in den Stromkreis, wenn Sonnenenergie verfügbar ist. Bei der durch Sonnenenergie erzeugten Energie ist es hingegen so, dass der Solargenerator Gleichstrom erzeugt. Auf der anderen Seite fließt Wechselstrom durch das elektrische System. Da photovoltaikmodule die beiden “Stromarten” nicht kompatibel sind, ist eine Umwandlung der von der Photovoltaikanlage erzeugten Energie erforderlich. Wenn Sie die Sonnenenergie zur Stromerzeugung nutzen möchten, benötigen Sie daher ein Gerät, das als Wechselrichter bezeichnet wird. Dieser dient vor allem dazu, solaren Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom umzuwandeln.

Warum fließt ausgerechnet der Wechselstrom durch das Stromnetz? 

Sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom haben ihre Vor- und Nachteile. Mit einer hohen Spannung und minimalen Verlusten ist es möglich, Wechsel- oder Drehstrom von den Versorgungsunternehmen zu den Kunden zu transportieren. Auf der anderen Seite verlangen viele Kunden Gleichstrom. Da die verlustfreie Übertragung sowohl billig als auch ökologisch vorteilhaft ist, werden kritische Infrastrukturen mit Wechsel- und Drehstrom versorgt.

Ein Solarstromspeicher ist nichts ibc solar anderes als ein riesiger Akkumulator, der mit den Solarmodulen verbunden ist. Die Batterie wurde auf der Grundlage der Entdeckungen des Wissenschaftlers Alessandro Volta erfunden. Sie speichert Energie zwischen zwei Elektroden und erzeugt bei ihrer Nutzung eine Spannung, die zu einem Stromfluss führt. Heute sind neue Batterien und ein

Heute werden neue Batterien und Akkumulatoren entwickelt, die sowohl eine große Kapazität als auch eine hohe Spannung erreichen. Die Kapazität wird in Milliampere oder Amperestunden (mAh oder Ah) angegeben; die elektrische Spannung wird in Volt angegeben. Die leistungsstärksten Batterien und Akkus mit einer besonders hohen Energiekapazität sind derzeit auf Lithium-Ionen-Basis.

Module: Was die Leistung einer kleinen Solaranlage angeht

Die Photovoltaikanlagen von Priwatt werden in der Regel mit einer Leistung zwischen 290 und 660 Wp angeboten. Bedenken Sie jedoch, poly dass der Wirkungsgrad von Solarzellen ein eher trügerisches Kriterium ist. Denn die Einheit Wattpeak ist nicht gleichbedeutend mit der häufiger verwendeten Einheit Watt. Um sich drei Stunden Physikunterricht zu ersparen, reicht die folgende Erklärung aus: Das “p” hinter der Einheit Watt steht für “peak”. Es ibc solar gibt also Aufschluss darüber, wie viel Leistung ein bestimmtes Solarmodul unter optimalen Bedingungen erzeugen kann. Die Hersteller schätzen die Leistung in Wp unter optimalen Standardtestbedingungen (STC). Diese STC-Kriterien lauten wie folgt:

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