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Solarzellen




Solarzellen

Atomunfälle, politische Umwälzungen und ein neu erwachtes und gestärktes ökologisches Bewusstsein haben dazu geführt, dass sich immer mehr Menschen Gedanken über ihren Energieverbrauch machen und auch darüber, wo diese Energie eigentlich herkommt. "Grüne" beziehungsweise "saubere" Energieformen rückten damit immer mehr in den Fokus. Spätestens seit dem Unfall in einer japanischen Atomanlage leiten viele Haushalte ihre ganz private Energiewende ein. Beispielsweise, indem sie bei ihrem Energieversorger auf einen Ökostromtarif umsteigen.

Ein großer Teil des ökologisch korrekten Energiemixes besteht dabei aus regenerativen Energien, also aus Wasser- und Windkraft beziehungsweise Sonnenenergie. Vor allem letzteres erfreut sich auch in Privathaushalten großer Beliebtheit und während eine Photovoltaikanlage auf dem Hausdach früher noch eher die Ausnahme bildete, sieht man solche Anlagen heute immer häufiger. Selbst Bürogebäude oder Industriebetriebe sind heute nicht selten mit einer eigenen Photovoltaikanlage ausgestattet.

Solarzellen - Begriffserklärung

In einer Photovoltaikanlage kommen so genannte Solarzellen zum Einsatz. Unter einer Solarzelle, die mitunter auch als photovoltaische Zelle bezeichnet wird, versteht man ein elektrisches Bauelement, welches dazu dient, die kurzwellige Strahlungsenergie des Sonnenlichtes unmittelbar in elektrische Energie umzuwandeln. Bei anderen Arten der regenerativen Energien, also beispielsweise bei der Wind- oder Wasserkraft, erfolgt diese Umwandlung nicht unmittelbar. Hier treiben die regenerativen Energien Turbinen an, die dann wiederum für die Stromerzeugung sorgen. Die direkte Umwandlung von Strahlung in elektrische Energie machen die Photovoltaikanlagen deshalb auch für Privathaushalte interessant. Die physikalische Grundlage für diese Umwandlung bildet dabei der so genannte photovoltaische Effekt.

Solarzellen aus verschiedenen Materialien

Auch wenn die Funktionsweise der Solarzellen immer gleich ist, so ist Solarzelle doch nicht gleich Solarzelle. So können bei der Herstellung von Solarzellen sehr unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen. Das häufigste Material ist das Silizium. Darüber hinaus gibt es aber auch Halbleiter-Solarzellen, organische Solarzellen, Halbleiter-Elektrolytzellen oder Farbstoffzellen, die auch als Grätzel-Zellen bezeichnet werden. Zum Einsatz kommen dabei unter anderem sehr seltene Materialien, wie Indium, Selen, Tellur oder Gallium.

Bauweise kann deutlich variieren

Neben den unterschiedlichen Materialien kann sich auch die Bauweise der Solarzellen deutlich voneinander unterscheiden. So gibt es verschiedene Oberflächenstrukturierungen, und auch die Anordnung der Kontakte kann variieren. Darüber hinaus kommen in manchen Solarzellen auch Stapeltechniken zum Einsatz. Dabei werden verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Absorptionswellenlängen kombiniert. Der Effekt: Durch diese Kombinationen kann das einfallende Sonnenlicht optimal genutzt werden.

Formen und Größe

Zu Beginn der kommerziellen Nutzung der Solartechnik in der Raumfahrt und in der Satellitentechnik waren die Solarzellen meistens rund. Mittlerweile hat sich diese Form überholt, und die meisten der heute produzierten Solarzellen haben eine quadratische Form mit abgeschrägten Ecken. Auch rechteckige Formen sind mittlerweile möglich. Als Standardformat gelten heute Solarzellen mit einer Kantenlänge von 125 beziehungsweise 156 Millimetern. Zukünftig sollen aber auch Solarzellen mit einer Kantenlänge von bis zu 210 Millimetern produziert werden. Werden kleinere Solarzellen benötigt, beispielsweise für die Anwendung in Armbanduhren oder Taschenrechnern, so werden die fertigen Zellen zurechtgesägt. Die kleinen Zellen liefern dabei die gleiche Spannung wie die großen Solarzellen.