Solarzelle
Kleinste Einheit einer PV-Anlage: ein elektronisches Halbleiterbauelement, das Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt. Monokristalline Zellen haben den höchsten Wirkungsgrad (bis 24 %); polykristalline sind günstiger; Dünnschichtzellen flexibel einsetzbar. Mehrere Solarzellen werden zu einem PV-Modul verschaltet.
Grundprinzipien
In einem p-n-Übergang aus Silizium erzeugen einfallende Photonen Elektronen-Loch-Paare. Das eingebaute elektrische Feld des p-n-Übergangs trennt die Ladungsträger und treibt sie als nutzbaren Strom durch einen externen Stromkreis.
Anwendung in der Praxis
Standardzellen: 182×182 mm (M10) oder 210×210 mm (G12). Typische Leistung: 5–8 W/Zelle. Heterojunction-Zellen (HJT) und PERC-Zellen sind aktuelle Hochleistungstechnologien. Halbzelltechnologie erhöht Leistung und reduziert Mismatch-Verluste.
Energiewirtschaftliche Bedeutung
Die Entwicklung günstigerer und effizienterer Solarzellen ist der wichtigste Treiber der PV-Kostensenkung. LCOE-Reduktion von > 90 % in 10 Jahren ist direkte Folge von Wirkungsgradsteigerungen und Massenproduktion.
Einordnung im Prozess
Bei der Modulauswahl analysieren wir Zelltechnologie, Wirkungsgrad, Degradation und Preis-Leistungs-Verhältnis.