Polykristalline Solarzellen: Bestandteil der meistverwendeten PV-Module

Polykristalline Solarmodule sind die derzeit weltweit am häufigsten verbauten Photovoltaikmodule. Zum Beispiel bestehen in Deutschland 80 Prozent der Solarmodule aus polykristallinen Solarzellen. In den letzten Jahren konnte die Technologie dank intensiver Forschung große Fortschritte verzeichnen. Gleichzeitig sanken wegen der großen Konkurrenz und der Verbesserung des Herstellungsverfahrens stetig die Preise. Seit der Jahrtausendwende ist der Weltmarktanteil jedes Jahr um durchschnittlich 44 Prozent gestiegen, während die Preise für PV-Module um 90 Prozent sanken. Das ist darauf zurückzuführen, dass man dank verbesserter Produktionsbedingungen nur noch halb so viel Material wie vor zwanzig Jahren braucht. Für die Zukunft wird eine weitere Optimierung der Herstellungsverfahren erwartet.

Die Herstellung von polykristallinen Solarzellen

Für die Herstellung von Photovoltaik-Modulen benötigt man reines Silizium. Bei polykristallinen Solarzellen benutzt man weniger reines Silizium als bei monokristallinen Solarzellen. Im Fall von polykristallinen Solarzellen wird das Silizium mit Boratomen dotiert. Die einfachste Methode ist das Gießverfahren. Hierfür erhitzt man das Silizium unter Vakuum, bis es eine Temperatur von ca. 1500 Grad Celsius erreicht. In einer hitzeresistenten Form aus Grafit gießt man einen Siliziumblock mit den Maßen von 40 cm x 40 cm x 30 cm. Nachdem er abgekühlt ist, schneidet man zuerst Säulen daraus, sogenannte Ingolts, und anschließend flache, dünne Scheiben, sogenannte Wafers, mit einer Dicke von 0,3 mm.

Bildquelle: Astronergy
Bildquelle: Astronergy

Ein komplizierteres und teureres Verfahren ist das Bridgeman-Verfahren. Auch hier schmilzt man Silizium bei starker Hitze in einem Tiegel. Im Gegensatz zum Blockgussverfahren kühlt die Schmelze aber nicht in einem zusätzlichen Behälter ab, sondern bleibt im gleichen Behälter. Über eine Bewegungsrichtung der Induktionsheizung nach oben hin erstarrt das Silizium von unten nach oben. Nachdem es erstarrt ist, wird das Material wie beim Blockgussverfahren weiterverarbeitet.

Polykristalline Solarmodule: bezahlbare Spitzentechnologie

Polykristalline Solarmodule dominieren derzeit den Markt. Dies liegt an den vielen Vorteilen, die sie aufweisen. Der Wirkungsgrad von polykristallinen Modulen beträgt 10 bis 18 Prozent. Dagegen erreicht ein monokristallines Solarmodul Wirkungsgrade von bis zu 22 Prozent. Das liegt daran, dass zwischen den Bereichen unterschiedlicher Ausrichtung der Kristalle Verluste entstehen. Dadurch nimmt der Wirkungsgrad im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen ab. Die Herstellung von polykristallinen Solarzellen ist aber auf der anderen Seite viel einfacher als die von monokristallinen Zellen. Dadurch sind sie erheblich günstiger und weisen trotz der geringeren erzeugten Leistung ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis auf.

Auf der anderen Seite ist ihr Wirkungsgrad wesentlich höher als bei den sehr preiswerten und leichten Dünnschichtmodulen, die maximal 10 Prozent Wirkungsgrad erreichen. Darüber hinaus sind sie wartungsarm und nicht anfällig für Störungen.

null
Einen Überblick über die verschiedenen Hersteller und Typen von polykristallinen Modulen finden Sie hier!
Jetzt suchen

Merkmale und Wartung

Polykristalline Module sind meistens blau, durch die unregelmäßige Kristallstruktur glitzern sie manchmal im Sonnenlicht. Die Kristalle zeigen nicht alle in die gleiche Richtung, die ungeordnete kristalline Struktur erkennt man auf der Oberfläche.

Beim Modul liegen die Solarzellen unmittelbar aneinander und sind viereckig. Manchmal gibt es herstellungsbedingte Unterschiede zwischen den einzelnen Zellen eines Moduls.

Die Lebenserwartung eines Moduls beträgt circa 30 Jahre. Die Herstellung von polykristallinen Solarmodulen ist energieärmer als die von monokristallinen. Dadurch weisen sie insgesamt eine bessere ökologische Bilanz auf.

Bildquelle: Astronergy
Bildquelle: Astronergy

Anwendungsgebiete von polykristallinen Solarzellen

Ein Nachteil von polykristallinen Solarzellen ist der Leistungsverlust bei schwacher Lichteinstrahlung oder bei hohen Temperaturen. Im Vergleich zu monokristallinen Solarzellen sind sie weniger leistungsfähig. Idealerweise werden Module aus polykristallinen Solarzellen deshalb auf großen Dachflächen angebracht, die nach Süden ausgerichtet sind. Damit kann der Leistungsunterschied im Vergleich zu monokristallinen Modulen kompensiert werden.

Polykristalline Solarmodule kaufen

Je nach Budget und zur Verfügung stehender Fläche stellt ein Modul aus polykristallinen Solarzellen die richtige Photovoltaiklösung für das Eigenheim oder den eigenen Solarpark dar. Polykristalline Module sind eine vergleichsweise günstige, jedoch gleichzeitig robuste Technologie. Im auf Photovoltaik spezialisierten Internetportal SecondSol lassen sich Preise und Produkte vergleichen und der passende Anbieter finden.

null
Fordern Sie hier kostenlos ein Angebot für Ihre neue Photovoltaikanlage an!
Jetzt suchen