Monokristalline Zellen sind die Zukunft der Solarmodulindustrie

Photovoltaiksysteme wurden 1954 dank bahnbrechender Fortschritte in der Halbleitertechnologie und bei den Herstellungsverfahren kommerziell nutzbar. Solarenergie wird durch Halbleiter, die aus vielen Elementen bestehen, in Elektrizität umgewandelt. Die überwiegende Mehrheit der heute auf dem Markt befindlichen Solarmodule wird aus Silizium hergestellt, das in der Erdkruste in großen Mengen vorkommt. Polykristalline, monokristalline solarzellen und Dünnschicht-Solarmodule sind die gängigsten Arten von Silizium-Solarzellen auf dem Markt. Eine der gängigsten Arten von Solarzellen ist die polykristalline Art.

22 % mehr Leistung: Brauchen Sie teure monokristalline Solarzellen?

Polykristalline Solarzellen haben einen geringeren Wirkungsgrad als monokristalline Module, aber ihre Produktionskosten sind niedriger. Wenn Sie Ihr Solarsystem über einen längeren Zeitraum perfekt ausrichten, ist der Vorteil geringer.In Bereichen mit begrenzter Dachkapazität, wie z. B. bei Wohnhäusern, sind monokristalline Solarzellen aufgrund ihrer höheren Leistungsabgabe pro Flächeneinheit im Vorteil. Daher eignen sich monokristalline Solarzellen gut für Anwendungen in Wohnhäusern. Dies wirkt sich langfristig auch auf die finanzielle Situation aus. Wenn monokristalline Silizium-Solarzellen in Zukunft zu niedrigeren Kosten hergestellt werden können, ist das alles, was zählt. Das liegt daran, dass dem Fortschritt beim Wirkungsgrad Grenzen gesetzt sind. Daher sind höhere Modul- und Zellgrößen erforderlich.

Produkte aus monokristallinem Silizium sind unglaublich

Monokristalline Zellaufbauten stehen bereits im Fokus vieler Firmen. Meyer-Burger in den neuen Bundesländern zum Beispiel baut seine Zell- und Modulfertigung bereits auf die Heterojunction-Technologie aus, die den Wirkungsgrad um bis zu 24,5 Prozent steigern kann.Was sind einige der wichtigsten Erkenntnisse aus dieser Diskussion? Diese monokristallinen Silizium-Solarzellen sind bemerkenswert. Kompakte Photovoltaikanlagen, die beispielsweise auf einem Balkon montiert werden können, müssen monokristalline Solarzellen verwenden. Um die von der PV-Anlage erzeugte Strom- und Energiemenge zu maximieren, muss diese Solarstromanlage einen hohen Wirkungsgrad haben.

Die Verwendung von Geräten, die aus dünnen Schichten bestehen, bringt zusätzliche Vorteile mit sich

Dünnschicht-Solarzellen haben einen geringeren Wirkungsgrad als ihre Dickschicht-Pendants. Theoretisch können Dünnschichtsolarsysteme einen Wirkungsgrad von etwa 20 % erreichen. Viele Photovoltaikanlagen, die mit Dünnschicht-Solarmodulen arbeiten, haben im Betrieb einen Wirkungsgrad von weniger als 10 %. Nein, Sie können sich nicht selbst mit Strom versorgen, selbst wenn Sie es wollten.Die Verwendung von amorphem Silizium in einer Dünnschichtsolarzelle hat drei große Vorteile:

• Geringes Gewicht,
• niedrige Herstellungskosten,
• gute Leistung bei schwachem Licht

Die Solarmodultechnologie wird derzeit erforscht und entwickelt

Ein bifaziales Solarmodul hat nach Angaben des Herstellers einen um 25 Prozent höheren Ertrag.Die Solarmodultechnologie, die derzeit erforscht und entwickelt wird, könnte einige Probleme der Energiewende lösen. Die in der genannten Tabelle aufgeführten Solarmodulvarianten spiegeln nur einen kleinen Teil der derzeit auf dem Markt befindlichen Photovoltaikmodule wider. Es wird erwartet, dass bilaterale Solarzellen noch mehr Strom erzeugen als ihre monokristallinen Vettern. Es gibt viele Möglichkeiten, eine Situation zu betrachten.

Die Kosten für bifaciale Module liegen zwischen 10 und 30 Prozent höher

Es wird erwartet, dass monokristalline Solarzellen auf absehbare Zeit die Norm bleiben werden, da die Kosten für bifaciale Module zwischen 10 und 30 Prozent höher sind als die Kosten für die bestehenden Technologien. Diese Werkzeuge sind noch nicht weit verbreitet und sind noch nicht in der Standard-Simulationssoftware der Industrie enthalten. In dieser besonderen Situation liegt der Schwerpunkt auf “noch”.Zu guter Letzt wollen wir einen Blick auf einige der anderen Typen werfen, auf die Sie stoßen könnten:

• Organische Solarzellen sind Solarzellen, die aus organischen Komponenten bestehen.
• Solarverkäufe aus Perskit
• Zellen in konzentriertem Zustand (nicht für den privaten Gebrauch, sondern für Anwendungsnischen; Weltrekord von 46 Prozent Wirkungsgrad)

25 Prozent mehr Ertrag

Die Erforschung, Entwicklung und Produktion innovativer Solarmodultechnologien trägt dazu bei, eine Vielzahl von Herausforderungen im Zusammenhang mit der Energiewende zu lösen. Zu diesen Herausforderungen gehören: Die obige Tabelle enthält nur eine kleine Auswahl der derzeit bekannten Photovoltaikmodule. Es gibt eine Art von Solarzelle, die als bifaziale Solarzelle bekannt ist und einen noch höheren Stromertrag als eine monokristalline Solarzelle liefert. Es gibt mehr als eine Möglichkeit, die Dinge zu betrachten.Im Gegensatz zu herkömmlichen Modulen verfügen bifaziale Solarzellen über eine Folie oder eine Glasbeschichtung auf der Unterseite, die das Licht durchlässt, anstatt es zu blockieren. Es dürfte nicht überraschen, dass dies zeigt, dass die Rückseite die gleiche Menge an Energie erzeugt wie die Vorderseite. Mit diesem Rahmen kann mehr Leistung erzeugt werden. Es ist möglich, dass die Erträge im Vergleich zu den anderen drei Arten von Solarzellen um bis zu einem Viertel höher sind.

Angebotene Vorteile

Monokristalline Solarzellen sind nach wie vor die Technik der Wahl, obwohl ihre Herstellungskosten zwischen 10 und 30 Prozent über denen der konventionellen Technologie liegen. Dies gilt trotz der Vorteile, die bifaciale Module bieten, die nach wie vor die Methode der Wahl sind. Es ist davon auszugehen, dass diese Technologien noch nicht in nennenswertem Umfang genutzt werden, da die gängige Simulationssoftware sie noch nicht berücksichtigt. Die Betonung liegt hier auf “noch nicht”.Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über einige der verschiedenen Typen, die Sie wahrscheinlich kennen werden:

• Verwendung organischer Verbindungen für den Bau von Solarzellen
• Solarzellen auf Perowskit-Basis werden immer beliebter.
• Zellen in konzentriertem Zustand (nicht für den privaten Gebrauch, sondern für Nischenanwendungen; Weltrekord von 46 Prozent Wirkungsgrad)

Mehrere charakteristische Merkmale

Dünnschichtmodule zeichnen sich durch mehrere besondere Merkmale aus.Ein Nachteil dieser Einheiten ist, dass Dünnschichtsolarzellen einen geringeren Wirkungsgrad haben als andere Arten von Solarzellen. Theoretisch haben Dünnschicht-Photovoltaikanlagen einen Wirkungsgrad von nur etwas mehr als 20 Prozent. In der Praxis haben die meisten Photovoltaikanlagen, die Dünnschicht-Solarmodule verwenden, einen Wirkungsgrad von weniger als 10 Prozent. Wenn Sie die volle Kontrolle über Ihre Stromversorgung haben wollen, müssen Sie die Grenze anheben.Dünnschicht-Solarzellen, die auf amorphem Silizium basieren, bieten dagegen drei wesentliche Vorteile:

• sie zeichnen sich durch geringes Gewicht und günstige Produktionskosten aus
• hohe Temperaturen und geringe Lichtverluste

Der hohe Absorptionskoeffizient

Der hohe Absorptionskoeffizient von Dünnschicht-Solarmodulen ermöglicht es diesen Modulen, hohen Temperaturen über einen längeren Zeitraum standzuhalten. Diese Fähigkeit macht es möglich, dass diese Module hohe Temperaturen vertragen. Die erzeugte Energiemenge hingegen wird durch diesen Absorptionskoeffizienten nicht beeinflusst.

Die Besonderheit des Produkts besteht darin, dass es in der Lage ist, das Material in einer formlosen Form zu drucken, die es ihm ermöglicht, Sonnenenergie zu absorbieren. Dies ist eine ungewöhnliche Funktion. Eine der faszinierenden Eigenschaften des Produkts ist, dass es dies kann. Wafer können nicht auf die gleiche Weise wie polykristalline oder monokristalline Solarzellen behandelt werden, da das Grundmaterial von einer ungewöhnlich dünnen Aufdampfschicht bedeckt ist. Diese Schicht schützt das Grundmaterial.

Für die Allgemeinheit zugänglicher Gebrauch

Als unmittelbare Folge der Entwicklungen in der Halbleitertechnologie und bei den Herstellungsverfahren wurden Solarsysteme 1954 erstmals für die breite Öffentlichkeit zugänglich. Die Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität wird durch eine Klasse von Materialien ermöglicht, die als Halbleiter bekannt sind. Da Silizium das Material ist, das in der Erdkruste in der größten Menge vorkommt, ist es nicht verwunderlich, dass die meisten der heute erhältlichen Solarmodule aus Silizium bestehen. Silizium ist der Stoff, der in der größten Menge vorkommt. Zu den bekanntesten und am weitesten verbreiteten Varianten von Silizium-Solarzellen gehören monokristalline Solarzellen, Dünnschicht-Solarmodule und polykristalline Solarzellen. Auch Dünnschicht-Solarmodule werden immer beliebter. Silizium kann auch zur Herstellung einer anderen Form von Solarzellen verwendet werden, der polykristallinen Solarzelle.

Der Kontrast zwischen Sommer und Winter aus der Sicht der Photovoltaik

Die wärmsten Monate des Jahres sind ideal, um in eine Solaranlage zu investieren. Während der sonnigen und warmen Jahreszeit ist es möglich, maximale Ernten zu erzielen, indem einfach mehrere Kilowattstunden Strom produziert werden. Dies ermöglicht optimale Anbaubedingungen. Photovoltaik (PV)-Systeme erzeugen den meisten Strom an Tagen, an denen die Sonne bis zu 12 Stunden ununterbrochen scheint.In den Sommermonaten kann eine bescheidene PV-Anlage mit einer Kapazität von 600 Watt, die eine typische Maximalleistung von 600 Watt hat, bis zu 7,2 Kilowattstunden pro Tag erzeugen.Die Produktion der Anlage in den Wintermonaten lässt sich mit Hilfe der folgenden Formel abschätzen:

• Die Tagesleistung in kWh ist gleich der Tagesleistung in kW multipliziert mit der durchschnittlichen Anzahl der Sonnenstunden. Diese Berechnung berücksichtigt noch nicht die Stromverluste, die in Zeiten starker Bewölkung im Sommer auftreten, da in dieser Jahreszeit nur selten eine starke Bewölkung auftritt.Die meiste Strommenge am Abend und die geringste Strommenge am MorgenWenn eine Photovoltaikanlage (PV) auf der Westseite eines Balkons oder Dachs installiert ist, erzeugt sie abends den meisten Strom und morgens den wenigsten.
• Das liegt daran, dass die Ausrichtung der PV-Anlage direkt mit diesen beiden Tageszeiten zusammenhängt. Wenn Sie die Solarmodule so ausrichten, dass sie nach Süden zeigen, können Sie den größten Nutzen aus ihnen ziehen. Mit einem Solarkraftwerk, das nur aus zwei Modulen besteht, können durchschnittlich sechzig Kilowattstunden erzeugt werden.
• Werfen wir einen Blick auf das Klima während der Wintersaison, oder? Leider wird der Betrieb eines Solarkraftwerks zu dieser Jahreszeit durch drei wichtige Faktoren beeinträchtigt. Bei Bewölkung kann nur ein geringer Prozentsatz der Sonnenenergie in die Photovoltaikanlage eindringen. Drittens wird die Fähigkeit der Solarmodule, Strom zu erzeugen, beeinträchtigt, wenn Schnee, Eis oder Laub die Module bedecken.

Ein erheblicher Anteil Ihres Strombedarfs im Winter

Je nach Größe Ihrer Solarstromanlage können Sie jedoch sogar einen erheblichen Teil Ihres Strombedarfs im Winter decken. Die Energiemenge, die von einer Solarstromanlage erzeugt werden kann, ist direkt proportional zur Gesamtzahl der Solarmodule, die sie enthält. Solarmodule, die aus zwei Modulen bestehen, haben das Potenzial, täglich bis zu 2 kWh Strom zu erzeugen, insbesondere in den Wintermonaten, wenn es weniger als acht Stunden Tageslicht gibt.Um es gleich vorweg zu nehmen: Die platzsparende Installation von priwatt PV-Modulen führt dazu, dass die Module selbst nur sehr wenig Platz beanspruchen. Außerdem ist jetzt die beste Zeit des Jahres, um die Solarmodule aufzustellen und mit der Stromerzeugung aus der Sonne zu beginnen.