Was sind Dünnschicht Module

Dünnschicht Module

Dünnschichtzellen und Dünnschicht Module gibt es in verschiedenen Ausführungen, je nach Substrat und aufgedampften Materialien. Die Spannbreite der physikalischen Eigenschaften und der Wirkungsgrade ist entsprechend groß. Dünnschichtzellen und Dünnschicht Module unterscheiden sich von den traditionellen Solarzellen (kristallinen Solarzellen basierend auf Siliciumwafern) vor allem in ihren Produktionsverfahren und durch die Schichtdicken der eingesetzten Materialien. Die physikalischen Eigenschaften amorphen Siliciums, die von kristallinem Silicium verschieden sind, beeinflussen die Solarzelleneigenschaften. Manche Eigenschaften sind auch noch nicht vollständig verstanden.

Dünnschichtmodule

Auch bei kristallinen Solarzellen wird das Licht bereits in einer dünnen Oberflächenschicht (ca. 10 µm) absorbiert. Es liegt daher nahe, Solarzellen sehr dünn zu fertigen. Verglichen mit kristallinen Solarzellen aus Siliciumwafern sind Dünnschichtzellen etwa 100-mal dünner. Diese Dünnschichtzellen werden meist durch Abscheiden aus der Gasphase direkt auf einem Trägermaterial aufgebracht. Das kann Glas, Metallblech, Kunststoff oder auch ein anderes Material sein. Der aufwändige, im vorigen Kapitel beschriebene Prozess des Zerschneidens von Siliciumblöcken kann also umgangen werden.

Mit der Dünnschichttechnologie können auch suboptimale Standorte mit hochrentablen Photovoltaik-Anlagen bebaut werden. Bei teilweiser Verschattung, einem sehr steilen oder sehr flachen Dach oder bei einer ungünstigen Himmelsrichtung liefern diese Module mehr Strom als kristalline Module.

*Bild und Text = Quelle Wikipedia

CIGS- / Dünnschicht

CIGS-Module gelangten zu Beginn des Jahres 2009 auf den Photovoltaik-Markt und werden unter anderem vom amerikanischen Hersteller Solyndra produziert. Ein solches Solyndra-Modul von besteht aus röhrenförmig gewickelten CIGS-Folien in Glasröhren und ist eine Sonderform der Dünnschichtmodule. Die Abkürzung CIGS steht dabei für die englischen Bezeichnungen der Elemente Kupfer, Indium, Gallium, Schwefel und Selen.

Dachmontage mit Dünnschicht Modulen

Durch die röhrenförmige Form der Solyndra-Solarzellen wird direkte und indirekte Sonnenstrahlung von allen Seiten vom Photovoltaik-Modul aufgenommen und in Strom umgewandelt. So kann auch Sonnenlicht am frühen Morgen oder späten Abend, welches sehr diffus ist, vom CIGS-Modul genutzt werden.

Reflektorfolie wirft Licht auf die Dünnschicht Module zurück

Wenn zusätzlich noch eine weiße Reflektorfolie auf der Dachfläche angebracht wird, wird davon Solarstrahlung reflektiert, was für einen zusätzliche Photovoltaik Leistung des Dünnschicht Moduls sorgt. Allerdings wird die weiße Reflektorfolie zum Teil von den Photovoltaik-Modulen verschattet und kann durch äußere Einflüsse auch schnell verschmutzen, sodass diese Folie nur für einen geringen Mehrertrag sorgt.

Die röhrenförmigen Dünnschicht Module von Solyndra sind sehr leicht, weil das Material nur sehr dünn auf die Glasröhre aufgetragen wird. Somit sind CIGS-Module in der Photovoltaik auch für statisch nicht sehr belastbare Dachflächen, zum Beispiel von Flachdächern, geeignet.

Dünnschicht Module sind vor allem im Winter effektiv

In Tests wurde festgestellt, dass Dünnschicht Module von Solyndra vor Allem im Winter eine höhere Leistung als monokristalline Solarzellen und polykristalline Solarzellen erzielen, da der weiße Schnee zusätzlich für eine Reflexion der Solarstrahlung und somit für einen höheren Ertrag sorgt.

Wenn die Dünnschicht Module von Solyndra mit einem ausreichenden Abstand zur Dachfläche angebracht werden, besteht der Vorteil, dass die Leistung nur sehr geringfügig durch Umwelteinflüsse verringert wird. Regen, Schnee und Dreck fallen aufgrund der Röhrenform der Dünnschicht Module von Solyndra zwischen den Dünnschicht Röhren hindurch und mindern daher nur bedingt die Leistung.

Der Wirkungsgrad der Solyndra-Module liegt bei bis zu 15 Prozent, dieser soll aber durch eine verbesserte Technologie bald auf rund 20 Prozent steigen. Momentan sollte das Kosten-Leistungs-Verhältnis daher noch beachtet werden; es besteht aber bei den Dünnschicht Modulen ein großes Entwicklungspotenzial.

*Text = Solarportal
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