Funktionsweise

Prinzipielle Funktionsweise einer photovoltaischen Anlage (PVA)

Die auf die Solarzelle auftreffenden Photonen (Sonnenstrahlen, Licht) dringen in die Solarzelle ein und lösen die sehr schwach im Kristallverbund sitzenden Elektronen aus den Siliziumatomen. 
Das so entstandene positiv geladene Elektronen-Loch wandert zum Pluspol, die herausgelösten Elektronen zum Minuspol. Die an der Solarzelle anliegende Spannung kann an den Anschlüssen der Solarzelle abgenommen werden.

Verschiedene Arten von Solarzellen

Es wurden mehrere Arten von Solarzellen entwickelt, die sich im Aufbau und in der Effizienz der Energieumwandlung unterscheiden.

Für netzgekoppelte Solaranlagen werden in der Regel Solarzellen aus einkristallinem Silizium eingesetzt. Der geringere Wirkungsgrad von polykristallinem Silizium wird dabei durch einen Preisvorteil ausgeglichen. Module aus amorphem Silizium finden vorrangig Anwendung im Freizeitbereich (Kleinanwendungen, Camping, Boot) oder bei Systemen mit Dachintegration.

Das Grundmaterial für die Herstellung der Solarzellen ist Silizium. Silizium gibt es sprichwörtlich wie Sand am Meer und ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element auf der Erde.

Es werden je nach Herstellungsart drei Typen von Silizium-Solarzellen unterschieden:

Amorphe Zelle

• Grossflächige, gleichmässige Bereiche entsprechend dem Aufdampfverfahren
• Grösse rechteckig, grossflächig
• Wirkungsgrad zwischen 4% und 9%
• Eher kleiner Herstellungsaufwand

Polykristalline Zelle

• Zusammengesetzte Teilbereiche mit Kristallstruktur
• Grösse zwischen 10 x 10 cm und 15 x 15 cm
• Wirkungsgrad zwischen 10% und 16%
• Herstellungsaufwand mittel

Monokristalline Zelle

• Geschlossene, gleichmässige Kristallstruktur
• Grösse zwischen 10 x 10 cm und 12.5 x 12.5 cm
• Hoher Wirkungsgrad zwischen 12% und 20%
• eher aufwendiges Herstellungsverfahren