Polykristalline Solarzellen bestehen aus vielen kleinen Siliziumkristallen, die beim langsamen Abkühlen von geschmolzenem Silizium entstehen. Im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen, die aus einem einzigen Kristall gefertigt werden, weisen polykristalline Zellen eine Struktur aus mehreren Kristallbereichen auf.
Durch diese besondere Kristallstruktur erhalten die Zellen ihr typisches blaues, leicht schimmerndes Erscheinungsbild mit sichtbaren Kristallmustern.
Wie funktionieren polykristalline Solarzellen?
Die Funktionsweise basiert – wie bei allen Solarzellen – auf dem photovoltaischen Effekt. Sonnenlicht trifft auf die Oberfläche der Solarzelle und setzt Elektronen im Silizium in Bewegung. Dadurch entsteht elektrischer Strom, der anschließend in Photovoltaikanlagen genutzt werden kann.
Mehrere Solarzellen werden zu Solarmodulen zusammengefügt, die auf Dächern, Fassaden oder Freiflächen installiert werden.
Der erzeugte Strom kann:
- direkt im Haushalt genutzt werden,
- in Batteriespeichern gespeichert werden,
- oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
- Herstellung polykristalliner Solarzellen
Die Produktion beginnt mit dem Einschmelzen von Siliziumfragmenten. Das flüssige Silizium wird anschließend in Formen gegossen und langsam abgekühlt. Während dieses Prozesses entstehen zahlreiche kleine Kristalle, die miteinander verwachsen.
Dieses Herstellungsverfahren ist weniger aufwendig als die Produktion monokristalliner Solarzellen und benötigt in der Regel weniger Energie. Dadurch lassen sich die Produktionskosten reduzieren.
Unterschiede zu monokristallinen Solarzellen
Der größte Unterschied liegt in der Kristallstruktur und dem Wirkungsgrad.
Polykristalline Solarzellen:
- bestehen aus mehreren Kristallen
- geringere Herstellungskosten
- etwas niedrigerer Wirkungsgrad
- meist bläuliche Oberfläche
- Monokristalline Solarzellen:
- bestehen aus einem einzelnen Kristall
- höherer Wirkungsgrad
- teurere Herstellung
- meist dunkle bis schwarze Oberfläche
Da die Elektronen in polykristallinen Zellen an den Übergängen zwischen den Kristallen leicht gebremst werden können, ist ihre Effizienz etwas geringer. Moderne Fertigungstechnologien haben diesen Unterschied jedoch deutlich reduziert.
Vorteile polykristalliner Solarzellen
Polykristalline Solarzellen bieten verschiedene Vorteile, insbesondere im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.
Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
- geringere Anschaffungskosten
- energieärmere Herstellung
- gute Umweltbilanz
- bewährte und langlebige Technologie
- attraktive Lösung für größere Dachflächen
Vor allem bei Projekten mit begrenztem Budget stellen sie häufig eine interessante Alternative dar.
Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit
Da bei der Herstellung weniger Energie benötigt wird, weisen polykristalline Solarzellen oft eine bessere CO₂-Bilanz auf als manche andere Zelltypen. Dies macht sie besonders interessant für Anwender, die Wert auf nachhaltige Energiegewinnung legen.
Über ihre gesamte Lebensdauer hinweg tragen sie dazu bei:
- fossile Energieträger zu ersetzen,
- CO₂-Emissionen zu reduzieren,
- und erneuerbare Energien stärker zu nutzen.
Einsatzbereiche polykristalliner Solarzellen
Polykristalline Solarzellen werden in zahlreichen Photovoltaikprojekten eingesetzt, beispielsweise bei:
- privaten Wohnhäusern
- Gewerbegebäuden
- Freiflächenanlagen
- landwirtschaftlichen Betrieben
- größeren Solarkraftwerken
Dank ihres guten Preis-Leistungs-Verhältnisses eignen sie sich besonders für große Installationsflächen.
Entwicklung der Technologie
In den vergangenen Jahren hat sich die Effizienz polykristalliner Solarzellen kontinuierlich verbessert. Fortschritte in der Materialverarbeitung und Fertigungstechnik haben dazu geführt, dass der Unterschied zu monokristallinen Zellen kleiner geworden ist.
Dadurch bleiben polykristalline Solarzellen weiterhin eine wichtige und wirtschaftliche Technologie im Bereich der Photovoltaik.
Verwandte Begriffe
Monokristalline Solarzellen
Photovoltaik
Silizium
Abkürzungen
PV = Photovoltaik