Amorphe Solarzellen mit verbessertem Wirkungsgrad

Amorphe – wörtlich übersetzt gestaltlose – Solarzellen stehen im Gegensatz zu Zellen mit klassischen Kristallstrukturen. Sie kommen vor allem im Bereich der sogenannten Dünnschicht-Zellen zum Einsatz und besitzen dort schon seit den 1980er-Jahren den größten Marktanteil. Anfängliche Probleme mit der Alterung der Zellen, der sogenannten Degradation, bekommt die Technik immer besser in den Griff.

Produktion durch Aufdampfen

Amorphe Solarzellen entstehen, indem gasförmiges Silan (a-Si) auf das Trägermaterial wie Glas oder Folie aufgedampft wird. Der Produktionsprozess ist einfach und kostengünstig, die Zellen sind flach und sehr leicht. Amorphe Dünnschichtzellen werden deshalb in großem Stil für Geräte wie Taschenrechner und Solaruhren gefertigt, ohne dass es zu Materialengpässen kommt. Trotz eines insgesamt etwas schlechteren Gesamtwirkungsgrades von nur 5 bis 7 % spielen die amorphen Zellen ihre Vorteile bei der Ausnutzung von diffusem Licht aus.

Problem der Degradation gelöst

Die ersten amorphen Dünnschichtzellen krankten an initialer Degradation. Das bedeutet, dass sich gleich zu Beginn ihres Einsatzes ihre Gesamtleistung deutlich verringerte. Die Degradation konnte bis zu einem Viertel der ursprünglichen Leistung allein im ersten Jahr ausmachen. Die Kenndaten der Zellen waren zwar einschließlich der erwarteten Degradation angegeben, so dass niemand getäuscht wurde, technisch war die schnelle Alterung aber höchst unbefriedigend. Mit der Zusammenschaltung mehrerer Zellen, die auf unterschiedliche Spektralbereiche des Lichts reagieren, konnte hier aber eine deutliche Verbesserung und auch insgesamt ein gesteigerter Wirkungsgrad erzielt werden.

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