Warum wird bei Photovoltaik Silizium verwendet?

Spezielle Eigenschaften der photoaktiven (Silizium-)Schichten. Die photoaktive Schicht der Solarzelle besteht aus einem Halbleitermaterial. Eine wichtige Eigenschaft von Halbleitern besteht darin, dass deren Leitfähigkeit durch Zufuhr von Energie - bei Solarzellen in Form von Licht - erhöht wird.

mehr dazu

Wie funktioniert eine Silizium Solarzelle?

Der eingesetzte Halbleiter Silizium reagiert auf die Strahlen der Sonne, indem Elektronen losgelöst werden. An diesen Stellen bleiben positiv geladene Löcher zurück. Abhängig von ihren Ladungen bewegen sich die Elektronen zur negativen oder positiven Elektrode. Wie wird ein PV Modul hergestellt? Für die Herstellung monokristalliner Solarzellen wird Silicium geschmolzen und gereinigt. Aus dieser Schmelze wird dann ein Stab gezogen, der ein einheitliches Kristallgitter bildet, einen sogenannten Einkristall oder Monokristall. Diese Ingots werden anschließend in Scheiben gesägt: die Wafer.

Was ist besser polykristalline oder monokristalline Module?

Monokristalline Solarmodule haben mit ca. 20 bis 30 Prozent einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline. Das hat unter anderem den Vorteil, dass mit geringerer PV-Fläche auf dem Dach ein ebenso hoher Ertrag erzielt werden kann. Was ist der Unterschied zwischen Mono und polykristallin? Monokristalline Zellen sind eine Mischung aus Oktagon und Quadrat wobei es hier auch Zellen gibt, die nur an einer Seite zwei abgeflachte Ecken haben. Bei den Polykristalline Zellen ist es in der Regel eine quadratische Zelle.

Warum eignet sich Silizium als Halbleiter?

„Mit dieser Kristallstruktur haben die Halbleiter eine direkte Bandlücke und können daher selbst Licht erzeugen. “ Die angeregten Elektronen können leichter vom Leitungsband in das Valenzband wechseln und Lichtquanten erzeugen. Woher kommt das Silizium für Solarzellen? 100 Millionen Tonnen des Quarz-Sandes werden jährlich gefördert. Der Quarzsand, aus dem das für Solarzellen benötigte Silizium gewonnen wird, wird jedoch nicht von Stränden abgetragen, sondern in der Regel aus Gruben gefördert. Jährlich werden weltweit über 100 Millionen Tonnen abgebaut.

Welche Rohstoffe für Photovoltaik?

Laut Umweltbundesamt stecken in Photovoltaik-Modulen keine Rohstoffe, die weltweit knapp oder in der Beschaffung problematisch sind. Die mengenmäßig bedeutendsten Stoffe sind Silizium, das aus Sand gewonnen wird, und Aluminium. Wie viel Silizium pro Solarzelle?

Material	Wirkungsgrad der Laborzelle	Wirkungsgrad des Moduls (Mittelwert)
Polykristallines Silizium	23,3 %	17 %
Amorphes Silizium	14,0 %	8 %
CIGS	23,4 %	12 %
CdTe	22,1 %	11 %

Wie viel KW pro m2 Solar?

Wie viele Quadratmeter Photovoltaik pro Kilowattpeak? Im Durchschnitt sind pro 1,5 qm etwa 300 bis 350 Watt Nennleistung möglich. Es ist etwa von einer Leistung von 0,2 kWp pro m2 Photovoltaik auszugehen.