Silizium ist das am häufigsten verwendete Material in photovoltaischen Zellen, da es eine hervorragende Halbleitereigenschaft besitzt und in der Erdkruste weit verbreitet ist. In Solarpanels werden meist kristalline Siliziumzellen verwendet, die in monokristalline und polykristalline Zellen unterteilt werden können.
In monokristallinen Zellen wird hochreines Silizium verwendet, das in einem kontinuierlichen Kristallgitter angeordnet ist. Diese Art von Zellen bietet eine höhere Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, da es weniger elektrische Verluste gibt. Allerdings sind monokristalline Zellen auch teurer in der Herstellung.
Polykristalline Zellen bestehen aus mehreren Siliziumkristallen, die miteinander verschmolzen sind. Obwohl sie weniger effizient sind als monokristalline Zellen, sind sie kostengünstiger in der Produktion. Die Wahl zwischen monokristallinen und polykristallinen Zellen hängt von Faktoren wie Budget, Platzverfügbarkeit und gewünschter Effizienz ab.
Sobald das Sonnenlicht die photovoltaischen Zellen erreicht, wird die Energie der Photonen genutzt, um Elektronen aus den Siliziumatomen freizusetzen. Diese freien Elektronen erzeugen dann einen Gleichstrom (DC), der über metallische Kontakte an der Ober- und Unterseite der Zelle abgegriffen wird. Schließlich wird dieser Gleichstrom mithilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom (AC) umgewandelt, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten und anderen elektrischen Verbrauchern genutzt werden kann.
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