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Wirkungsgrad von Solarmodulen im Vergleich


Was besagt der Wirkungsgrad von Solarmodulen? Wie bemisst sich der Wirkungsgrad? Welche Bedeutung hat er für die Modulauswahl?


Der Wirkungsgrad von Solarmodulen wird in Prozent angegeben. Er beschreibt die Umwandlung der nutzbar gemachten Stromenergie im Verhältnis zur Einstrahlungsenergie. Im Vergleich stellen wir die wichtigsten Faktoren des Modul-Wirkungsgrades und die Modularten vor, die den höchsten Wirkungsgrad aufweisen.
Einer der wichtigsten Einflussfaktoren auf den Wirkungsgrad des Moduls ist der Wirkungsgrad der im Modul eingesetzten Solarzelle. Der Wirkungsgrad der Solarzellen wird dabei durch verschiedene Parameter beeinflusst. Ein wichtiger Faktor ist das eingesetzte Trägermaterial bzw. Halbleiter.



Silizium-Solarzellen

Am häufigsten wird der Halbleiter Silizium als Trägermaterial in kristallinen Solarzellen verwendet. Silizium ist ein Halbmetall, welches sowohl die Eigenschaften von Metallen als auch Nichtmetallen und gute Leiteigenschaften aufweist. Monokristalline Zellen weisen einen Wirkungsgrad von 16 bis 22% auf, polykristalline Solarzellen weisen heutzutage in etwa einen Wirkungsgrad von 14 bis 20% auf.


Amorphe Solarzellen

Amorphe Zellen, sogenannte Dünnschichtsolarzellen, auf der Basis z. B. von CuInSe2-Verbindungshalbleitern (CIS-Solarzellen) erreichen hingegen nur einen Wirkungsgrad von 10% bis 12%. Der Wirkungsgrad von Solarzellen auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS-Solarzellen) liegt im Moment bei 11 bis 14 %. Es gibt jedoch auch andere Materialien wie beispielsweise Cadmiumtellurid (etwa 11%) oder Galliumarsenid (20% bis 25%), die in Solarzellen zum Einsatz kommen.

Die Dünnschichttechnologie Amorphe Sollarzellen Moduls ermöglicht ein größeres Spektrum des natürlichen Lichtes zu absorbieren. Selbst bei bewölktem Himmel gibt dieses Modul noch Leistung ab. Ob Sie Ihre 12 V Batterie im Kfz bzw. Gartenhaus laden wollen, oder den Verbraucher bei Sonnenschein direkt aus dem Modul versorgen: Mit diesen Modulen sind viele Anwendungen möglich. Die Doppelverglasung gewährleistet eine sehr hohe Witterungs-Beständigkeit. Der extrem robuste und verwindungsfreie Aluminiumrahmen schützt das Modul nicht nur zuverlässig gegen mechanische Beschädigungen, sondern verfügt auch über die notwendigen Befestigungsmöglichkeiten.


Organische Solarzellen

Neben den anorganischen Solarzellen, zu denen die kristallinen und amorphen Solarzellen zählen, gibt es auch organische Solarzellen und Farbstoffsolarzellen. Sie könnten in Zukunft eine größere Rolle bei der Herstellung von Solarmodulen spielen, da sie eine kostengünstige Herstellung der Solarmodule erlauben. Jedoch ist ihr Wirkungsgrad mit rund 10% derzeit noch sehr gering und sie verfügen über eine nur recht kurze Lebensdauer.
Hybride Solarzellen



In jüngster Vergangenheit wurden hybride Solarzellen entwickelt. Das sind Solarmodule, die sowohl anorganische als auch organische Elemente enthalten. Durch die Verwendung unterschiedlicher Halbleiter sollen unterschiedliche Teile des Sonnenspektrums in Strom umgewandelt werden können. In der Forschung konnten hybride Solarzellen bereits Wirkungsgrade von über 40% erbringen.



Überblick über den Wirkungsgrad von unterschiedlichen Solarzellen
Solarzellentyp Monokristalline Polykristalline CIS-Solarzellen CIGS-Solarzelle Organische-Sollarzelle Hybride Solarzelle
Wirkungsgrad 16 bis 22% 14 bis 20% 10 bis 12 % 11 bis 14% ~ 10% ~ 40%



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