Polykristalline Solarzelle

Polykristallin bezeichnet in der Materialwissenschaft einen Festkörper, der aus vielen kleinen Einzelkristallen (Kristalliten) besteht, die durch sogenannte Korngrenzen voneinander getrennt sind. Im Bereich der Photovoltaik spielt dieser Begriff eine entscheidende Rolle, da er sich auf die Struktur von Siliziumwafern bezieht, die zur Herstellung von Solarzellen verwendet werden.

Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen werden aus Silizium hergestellt, das geschmolzen und dann in Blöcke gegossen wird. Während des Abkühlprozesses bilden sich zahlreiche kleine Kristalle, die sich zufällig orientieren. Diese zufällige Anordnung der Kristalle verleiht den Zellen ein charakteristisches, mehrfarbiges Aussehen.

Vorteile polykristalliner Solarzellen:

• Kostengünstige Herstellung: Das Gussverfahren zur Herstellung polykristalliner Zellen ist im Vergleich zur Herstellung monokristalliner Zellen einfacher und kostengünstiger.
• Höhere Toleranz gegenüber Verunreinigungen: Polykristalline Zellen sind weniger empfindlich gegenüber Verunreinigungen im Silizium, was die Produktionskosten weiter senkt.

Nachteile polykristalliner Solarzellen:

• Geringere Effizienz: Im Vergleich zu monokristallinen Zellen weisen polykristalline Zellen in der Regel eine geringfügig niedrigere Effizienz auf, d.h. sie wandeln einen kleineren Anteil des einfallenden Sonnenlichts in elektrische Energie um.
• Höhere Temperaturabhängigkeit: Die Leistung polykristalliner Zellen nimmt bei steigender Temperatur stärker ab als bei monokristallinen Zellen.

Vergleich mit monokristallinen Solarzellen

Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen, großen Kristall und haben eine homogene Struktur. Sie zeichnen sich durch eine höhere Effizienz und eine geringere Temperaturabhängigkeit aus. Allerdings sind sie auch teurer in der Herstellung.

Fazit

Polykristalline Solarzellen sind eine kostengünstige Alternative zu monokristallinen Zellen und eignen sich besonders für großflächige Photovoltaikanlagen. Durch kontinuierliche Verbesserungen in der Produktionstechnik konnte die Effizienz polykristalliner Zellen in den letzten Jahren deutlich gesteigert werden.

Relevante Stichworte: Photovoltaik, Solarzelle, Silizium, Monokristallin, Effizienz