Photovoltaik

Welche Arten und Formen der Solarzellen sind am Effektivsten?

Energie / Photovoltaik: Solarzellen sind wichtiger Bestandteil einer Photovoltaikanlage. Häuslebauer haben die Wahl zwischen kristallinen Solarzellen und Dünnschichtmodulen fürs heimische Dach. Momentan noch Zukunftsmusik sind hingegen polymere Solarzellen. Photovoltaikanlagen bestehen aus mehreren im Verbund arbeitenden Solarmodulen. In diesen rechteckigen, flachen Kästen wiederum sind Dutzende, meist dunkelblau schimmernde Solarzellen zusammengeschaltet. Sie funktionieren alle nach dem gleichen Prinzip, sind aber recht unterschiedlich aufgebaut.

Kristalline Solarzellen: bewährt, haltbar, ausgereift

Der Grundstoff für die meisten Solarzellen ist Silizium. Je nach Verarbeitung, unterscheidet man zwei Arten: monokristalline und polykristalline Solarzellen. Erstere weisen mit 15 bis 18 Prozent den höchsten Wirkungsgrad auf, sind allerdings nur mit großem Aufwand herzustellen und daher recht teuer. Polykristalline Solarzellen sind preiswerter, haben aber im Gegenzug einen etwas schlechteren Wirkungsgrad.

Die meisten Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern hierzulande sind mit kristallinen Solarzellen bestückt. Für eine Anlage mit einer Nennleistung von 1.000 Watt beziehungsweise einem Kilowatt Peak (kWp) sind laut Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) etwa acht bis neun Quadratmeter Dachfläche nötig. Um den Strombedarf eines Vier-Personen-Haushalts zu decken, genügt eine Anlage mit vier bis sechs kWp. Allerdings nur in der Theorie, da im Sommer tagsüber mehr Strom erzeugt, als gebraucht wird, während nachts und im Winter Strom zugekauft werden muss.

Dünnschichtmodule: günstiger und materialsparend

Bei Dünnschichtmodulen ist die Halbleiter-Schicht wesentlich dünner als bei kristallinen Solarzellen. Man erreicht das, indem man Silizium - oder auch alternatives Material - beispielsweise auf eine Glas-, Metall- oder Kunststoffplatte aufdampft. Diese Module sind zwar deutlich günstiger im Preis, erzeugen aber bei gleicher Fläche weniger Strom. Man verwendet sie deshalb dort, wo viel Platz zur Verfügung steht.

Zukunftsmusik - polymere Solarzellen

Man weiß längst, dass auch organische Halbleiter, also spezielle Kunststoffe, bei Lichteinfall Strom erzeugen können. Forschungsanlagen sind bereits in Betrieb. Hersteller rechnen sich gegenüber der Siliziumtechnologie enorme wirtschaftliche Vorteile aus, weil Kunststoffe heutzutage sehr preiswert und schnell verarbeitet werden können. Es liegt nahe, beispielsweise dünne, flexible Kunststoffrollen vom Band zu produzieren. Vorerst gilt es jedoch, unter anderem den noch geringen Wirkungsgrad und die Lebensdauer deutlich zu erhöhen.

Quelle: LifePR / Immowelt