Wirkungsgrade von Solarzellen
Gängige PV-Module aus mono- u. multikristallinem Silizium besitzen Wirkungsgrade zwischen 12 und 15%. Monokristalline Siliziumsolarzellen können im industriellen Fertigungsmaßstab aber bereits bis zu 16,5 % Wirkungsgrad erreichen. Daraus ergeben sich Modulherstellungkosten von 3,30 Euro Wp (Angabe von 2000).
Schon seit geraumer Zeit stehen Solarzellenkonzepte zur Verfügung, mit denen Wirkungsgrade weit über 20% möglich sind. Im Labor haben sich mit verschiedenen Halbleitern und Zellen kleiner Fläche bereits hohe Wirkungsgrade erreichen lassen: Si 24,6%, GaAs 25,1%, CuInSe2 18,8%, CdTe 15,6%. Durch günstige Kombinationen von Halbleitern in Multispektral- oder Tandemzellen lassen sich theoretisch Wirkungsgrade bis zu 38% erreichen. Wegen ihrer hohen Herstellungskosten wurden solche Konzepte aber noch nicht industriell umgesetzt.
Der Wirkungsgrad kann z.B. durch mechanische Oberflächenstrukturierung erhöht werden. Ein Beispiel dafür ist die sogenannte POWER (Polycrystalline Wafer Engineering Result) Solarzelle der Universität Konstanz. Durch das Sägen von V-förmigen Gräben auf der Vorder- u. Rückseite kann der Wafer teilweise durchbrochen werden. Bei der Integration in Gebäuden lassen sich dadurch interessante ästhetische Effekte erzielen.
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