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Dünnschicht Solarzelle

Ob Windenergie, Wasserenergie oder Energie aus Biomasse, in den letzten Jahren konnte man beobachten, dass sowohl das Interesse als auch die Akzeptanz alternativer und vor allen Dingen erneuerbarer Energien stetig zugenommen hat. Und seit dem Unglück im japanischen Atomkraftwerk Fukushima ist dieses Interesse noch größer geworden. Viele Energieversorger bieten heute bereits eigene Umwelttarife an. Und während die Energieversorger dabei vor allen Dingen auf die Windenergie setzen, investieren viele private Haushalte in Solaranlagen. Diese sind nicht nur aus ökologischer Sicht interessant, sondern bieten auch einen handfesten finanziellen Vorteil. Denn private Haushalte erhalten eine Einspeisevergütung für den Solarstrom in das öffentliche Netz.

Eine Dünnschicht Solarzelle spart Material und Energie

Kamen die ersten Solarzellen zunächst in der Raumfahrt und später in der Satellitentechnik zum Einsatz und waren entsprechend teuer, so haben Kunden, die heute in die Solartechnik investieren wollen, die Qual der Wahl. Eine Möglichkeit ist beispielsweise eine so genannte Dünnschicht Solarzelle. Dabei handelt es sich eigentlich nicht um eine einzelne Zelle, sondern um hauchdünne Solarzellen-Schichten. Für die Herstellung werden unterschiedliche Halbleitermaterialien verwendet, die auf verschiedene Substrate aufgetragen werden. Auf diese Weise entstehen unter anderem Solarzellen, die flexibel sind, nämlich wenn die Dünnschicht Solarzelle auf Metall aufgetragen wird. Ähnlich wie kristalline Solarzellen besteht auch eine Dünnschicht Solarzelle aus dem Werkstoff Silizium. Da die Dünnschichtzellen jedoch etwas später entwickelt wurden, bieten sie gegenüber den kristallinen Varianten erhebliche Vorteile. So wird bei einer Dünnschicht Solarzelle unter anderem das Halbleitematerial in sehr dünnen Schichten unmittelbar auf das Substrat aufgetragen, welches bei der Produktion dieser Zellen zum Einsatz kommt. Aus diesem Grund müssen auch keine Kristallblöcke zersägt werden, wie bei anderen Herstellungsarten. Und das wiederum spart nicht nur Material, sondern auch ein erhebliches Maß an Energie. Hinzu kommt, dass sich die Herstellungsverfahren bei einer Dünnschicht-Solarzelle zu einem deutlich größeren Teil automatisieren lassen. Auch dies spart Material, Kosten und Zeit. Andererseits haben bestimmte Formen der Dünnschichtzellen noch einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad, und auch der Einsatz von Schwermetallen wird kritisiert.

Dünnschicht Solarzelle: Einheitliches Format

Da die Produktionsprozesse bei der Herstellung einer Dünnschicht Solarzelle weitgehend automatisiert sind, verfügen die Zellen meist über einheitliche Formate. Diese können allerdings von Hersteller zu Hersteller variieren. Ein weiterer Grund für die Einheit der Formate: Dünnschichtzellen existieren nicht einzeln, sondern die Zelle wird gleichflächig, sozusagen als in sich verschaltetes Modul, auf ein Substrat aufgetragen. Diese Glassubstrate haben herstellerspezifische Maße, die sich kaum individualisieren lassen. Möglich ist dies eigentlich nur, indem die fertig beschichteten Glasscheiben zersägt werden. In einem zweiten Schritt wird die zersägte Zelle dann zwischen zwei weitere Glasscheiben gelegt, die das gewünschte Modulformat aufweisen. Es entsteht ein Verschnitt, der dann die individuell gewünschte Größe hat.

Dünnschicht Solarzelle: Farbgebung

Nach wie vor ist eine Dünnschicht Solarzelle meist dunkel. Allerdings wird im Bereich der Kleinprodukte, also beispielsweise bei Armbanduhren, die mit Solarzellen ausgerüstet sind, bereits mit abweichenden Formen und Farben experimentiert. Die Armbanduhren gibt es beispielsweise bereits mit einem Ziffernblatt aus weißen Dünnschichtzellen. Darüber hinaus wurden in diversen Forschungsprojekten auch bereits farbige Zellen entwickelt. Diese kommen aber noch nicht flächendeckend zum Einsatz. Grundsätzlich ist bei Dünnschichtzellen aber eine ähnliche Bandbreite an Farben denkbar wie bei anderen Zellarten, beispielsweise den kristallinen Zellen.

       

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