Solaranlage © Shutterstock

Photovoltaik: Typen und Effizienz

Welchen Wirkungsgrad haben die unterschiedlichen Photovoltaik-Module und welche Art hat für die Zukunft am meisten Potenzial? Dabei spielen Produktionskosten und Effizienz eine schlagende Rolle.

Der Wirkungsgrad einer Solarzelle gibt an, welcher Anteil der einfallenden Lichtenergie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Er liegt bei den besten zurzeit verkauften Zellen bei etwa 20 Prozent. Voraussetzungen für diese hohen Wirkungsgrade sind eine sehr hohe Materialreinheit und die aufwändige Bearbeitung der Zellen. Das wirkt sich natürlich auf den Preis aus.

Silizium mit Preisvorteil

Die derzeit besten Hochleistungszellen bestehen aus teurem monokristallinem Silizium, das in aufwändigen Verarbeitungsprozessen weiterbehandelt wird. Für netzgekoppelte Solaranlagen werden meist Module mit Solarzellen aus monokristallinem und polykristallinem Silizium eingesetzt. Der etwas geringere Wirkungsgrad von polykristallinem Silizium wird dabei durch den Preisvorteil ausgeglichen.

Die neuen Dünnschichtzellen

Neben den kristallinen Solarzellen werden auch so genannte Dünnschichtsolarzellen aus amorphen Silizium oder Cadmium-Tellurid angeboten und aus den Elementen Kupfer, Indium und Selen werden CIS-Zellen hergestellt. Im Vergleich zu den bekannten, blau schimmernden, polykristallinen Siliziumzellen, die durchschnittliche Wirkungsgrade von 12 - 14 Prozent aufweisen, fällt der Material- und Energieaufwand für die Herstellung von Dünnschichtzellen deutlich geringer aus. Sie haben zwar geringere Wirkungsgrade als kristalline Zellen, besitzen aber andere Vorteile.

Ihre Produktion ist wirtschaftlicher, weiters wird weniger Material und teure Energie verbraucht und das Zellmaterial kann je nach Träger fest oder hoch flexibel sein. Module aus amorphem Silizium gelangen hauptsächlich im Freizeitbereich zur Anwendung beispielsweise für Campingmobile oder in der Seefahrt. Ein weiteres Anwendungsfeld sind Systeme zur direkten Dachintegration.

Tabelle: Zellenarten und ihre Wirkungsgrade
Halbleitertyp Wirkungsgrad
Hochleistungszellen 20 %
Monokristallines Silizium 18,5%
Polykristallines Silizium 16,0%
Amorphes Silizium 7,0%
CIS, CIGS - Kupfer, Indium, Selen bzw. Germanium 14,0%
Cadmium-Tellurid 11,0%


Dünnschichttechnik ist Zukunft

Auch bei Kleinmodulen für elektronische Geräte sind Dünnschichttechnologien bereits weit verbreitet. Es ist zu erwarten, dass sie durch ihre geringeren Produktionskosten (derzeit ab 0,67 Euro pro Watt) zukünftig einen sehr großen Marktanteil erreichen. „Fast 200 Firmen produzieren derzeit Dünnschichtmodule oder arbeiten daran", sagt Arnulf Jäger-Waldau, Energieexperte der EU-Kommission. Der europäische Photovoltaikindustrie-Verband (EPIA) erwartet daher, dass der Marktanteil in Kürze bei 20 Prozent liegen wir. Gleichzeitig wird die Fertigung dank neuer Herstelltechniken und Automatisierungslösungen immer effizienter. Massenfertigung und der technische Fortschritt senken die Kosten – und erhöhen die Marktchancen.

AutorIn:
Datum: 21.05.2022
Kompetenz: Energie

Inspiration & Information abonnieren - mit dem wohnnet Newsletter

Weitere Artikel aus dem Channel Photovoltaik

zhengzaishanchu/stock.adobe.com

Photovoltaik

Strom verkaufen – so geht’s

Lohnt es sich, den hauseigenen PV-Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen? Wie viel darf eingespeist werden? Und ...

BRAMAC-Dachsysteme-International-GmbH

Photovoltaik

Photovoltaikanlagen: Alle Kosten auf einen Blick

Sie wollen eine Photovoltaik-Anlage für Ihr Eigenheim und fragen sich, was das eigentlich ungefähr kostet? Wir ...

Vaclav Volrab/shutterstock.com

Photovoltaik

Selbst erzeugten Strom speichern. Aber wie?

PV-Strom rund um die Uhr selbst konsumieren? Ein Stromspeicher machts möglich. Wie so etwas funktioniert ... weiterlesen

Shutterstock

Photovoltaik

Kilowatt Peak: Was wird damit gemessen?

Photovoltaikanlagen gibt es in den unterschiedlichsten Versionen und Größen. Genauso verschieden kann demnach auch ...

Yvonne Chen/shutterstock.com

Photovoltaik

Solarstrom auf Abruf: Welche Kosten entstehen?

Die Kosten für die Speicherlösungen des eigens erzeugten Stroms variieren stark. Lesen Sie hier über die ...

anatoliy_gleb/shutterstock.com

Photovoltaik

Solarstrom in Österreich – eine Ist-Analyse

Mittels Photovoltaiktechnologie lässt sich die Energie aus der Sonne zu Strom umwandeln. Welchen Stellenwert ...

www.solarterrassen.de

Photovoltaik

Solarterrassen: Sonnenschutz mit Zusatznutzen

Die überdachte Terrasse ist nicht nur angenehmer Freisitz und Schattenspender in der warmen Jahreszeit. Dank ...

1000x1000.at, oekostrom AG

Photovoltaik

Simon erzeugt Strom am Balkon

Solar- und PV-Systeme sind für viele umweltbewusste Hauseigentümer in ruralen Gebieten heute selbstverständlich. ...

Diyana Dimitrova/shutterstock.com

Photovoltaik

Sonnensteuer - Die Sonne bleibt steuerfrei

Der Eigenverbrauch von Photovoltaikstrom ist ab sofort bis zu einer Produktion von 25.000 Kilowattstunden steuerfrei. ...