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Die Solarzelle


In Solarzellen, meist aus Silizium, werden unter Zufuhr von Licht oder Wärme positive und negative Ladungsträger freigesetzt (Photoeffekt) und so Gleichstrom erzeugt, der direkt Motoren antreiben oder Akkus aufladen kann. Soll Sonnenenergie auch zum Betrieb von Verbrauchern mit 230 Volt Wechselspannung genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist („verkauft“) werden, wird ein Wechselrichter benötigt.

Solarzelle, Monokristallin

Die Ausgangsbasis bildet ein aus einer Siliziumschmelze gezogener zylinderförmiger Einkristall, der eine regelmäßige Anordnung der Atome aufweist. Von dem Einkristall werden Siliziumscheiben heruntergesägt und zu monokristallinen Solarzellen weiterverarbeitet. Diese Herstellung ist etwas energieintensiver und aufwändiger als bei polykristallinen Solarzellen, dafür haben die monokristallinen Solarzellen mit 14-18% einen etwas höheren Wirkungsgrad.

Wirkungsgrad einer Solarzelle aus monokristallinem Silizium:
etwa 24% (Labor) bzw. 14 bis 17% (Produktion)

Solarzelle, Polykristallin / multikristallin

Die bläulich schimmernden polykristallinen Solarzellen werden ähnlich wie monokristalline Solarzellen als Scheiben von einem Siliziumblock gewonnen. Dieser ist allerdings kein Einkristall, sondern besteht aus mehreren Kristallen mit sichtbaren Korngrenzen, welche den Transport von elektrischem Strom erschweren. Deshalb ist der Wirkungsgrad mit 12-16% etwas geringer als bei den monokristallinen Solarzellen. Das Herstellungsverfahren ist jedoch kostengünstiger und weniger energieintensiv.

Wirkungsgrad einer Solarzelle aus polykristallinem Silizium:
etwa 18% (Labor) bzw. 13 bis 15% (Produktion)

Solarzelle, amorph

Amorph = griechisch für gestaltlos. Die Moleküle sind in amorphem Silizium unregelmäßig angeordnet. Das amorphe Silizium hat ein sehr großes Lichtabsorptionsvermögen, weshalb amorphe Solarzellen sehr dünn sein können. Ihr Wirkungsgrad liegt bei ca. 7-12% der Energie des auftreffenden Lichts, die sie in elektrische Energie wandeln.

Wirkungsgrad einer Solarzelle aus amorphem Silizium:
etwa 13% (Labor) bzw. 5 bis 7% (Produktion)


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