Was ist der unterschied zwischen polykristallin und monokristallin

Ein weiterer Vorteil der polykristallinen Siliziumkristalle besteht darin, dass sie auch bei schlechten Lichtverhältnissen noch elektrische Energie produzieren können. Sie müssen daher nicht immer im perfekten Winkel zur Sonne ausgerichtet sein.

Amorphe Solarzellen sind weit verbreitet

Im Bereich der Photovoltaik spielen die amorphen Zellen eine große Rolle. Die amorphen Solarmodule sind nichtkristallin. Daher erzielen sie einen geringeren Wirkungsgrad als kristalline Zellen. Bei der Herstellung der Zellen wird eine gasförmige Verbindung aus Wasserstoff und Silizium auf eine Trägerschicht aufgedampft. Deshalb werden derartige Zellen auch als Dünnschichtzellen bezeichnet. Der große Vorteil von amorphen Zellen besteht darin, dass sie auch bei schwachem oder diffusen Licht Strom in ausreichender Menge Elektrizität produzieren können.

Bei den amorphen Solarzellen verändert sich jedoch der Wirkungsgrad im Laufe der Zeit. Im neuen Zustand produzieren sie mehr elektrische Energie als angegeben. Dann lässt die Leistungsfähigkeit etwas nach. Nach ungefähr einem Jahr erreichen sie dann eine gleichmäßige Leistung, die über viele Jahre hinweg anhält.

Eine kleine Entscheidungshilfe

Möchte jemand zumindest den Eigenbedarf mit einer Photovoltaik Solaranlage decken, sind die monokristallinen Zellen empfehlenswert. Diese eignen sich auch dann, wenn nur kleine Dachflächen vorhanden sind. Zudem weisen die Solarzellen auch eine recht einheitliche blaue oder schwarze Farbe auf. Der optische Eindruck spielt für viele Hausbesitzer ebenfalls eine sehr wichtige Rolle.

Ist genug Dachfläche vorhanden, oder wird vielleicht auch eine Freilandanlage gewünscht, eignen sich zumeist die polykristallinen Solarzellen besser. Bei diesen Modulen ist der Wirkungsgrad zwar nicht ganz so hoch wie bei monokristallinen Ausführungen, aber dafür sind die Anschaffungskosten geringer. Die polykristallinen Anlagen weisen zumeist keine einheitliche Färbung auf. Trotzdem gehören sie zu den am meisten genutzten Solaranlagen.

Wie sieht es mit der Wirtschaftlichkeit aus?

Im Bereich der Wirtschaftlichkeit geht es in erster Linie um die Amortisation. Dabei wird aber zwischen einer wirtschaftlichen und einer energetischen Amortisation unterschieden. Die wirtschaftliche Amortisation beschreibt den Zeitraum, bis der Betreiber einer solchen Solaranlage in die Gewinnzone gelangt. Es müssen ja immer zunächst die Anschaffungskosten mit den Ersparnissen durch die Energieerzeugung gegengerechnet werden. Diese Zeitspanne kann je nach Anlagentyp und der Größe zwischen fünf und acht Jahren liegen. Nach diesem Zeitraum hat die Anlage so viel Energie erzeugt, dass die Anschaffungskosten wieder ausgeglichen sind.

Zur Herstellung einer Solaranlage wird natürlich auch eine Menge Energie verbraucht. Die aufgewendete Energie sollte auch nach einer möglichst kurzen Zeit wieder von der Anlage erzeugt werden, damit sie auch aus Sicht der Umwelt interessant ist. Die dafür benötigte Zeit wird auch als energetische Amortisation bezeichnet. Nach weniger als zwei Jahren haben polykristalline Solarmodule so viel Solarenergie erzeugt, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Bei monokristallinen Modulen dauert es aufgrund des aufwendigen Produktionsprozesses ein paar Monate länger.

Das Herstellungsverfahren beeinflusst die Leistungsfähigkeit der Solarzellen. Aufgrund ihrer einheitlichen Struktur erzielen monokristalline Solarzellen im Vergleich zu polykristallinen Solarzellen deutlich höhere Wirkungsgrade:

• monokristalline Solarzellen: bis zu 22 % Effizienz
• polykristalline Solarzellen: zwischen 12 und 20 % Effizienz

Module mit monokristallinen Solarzellen sind die leistungsstärksten am Markt. Wer auf möglichst kleiner Fläche einen hohen Stromertrag erzielen will, entscheidet sich also dafür.

Bei Schwachlicht büßen sowohl poly- als auch monokristalline Solarzellen an Effizienz ein. Der Abfall fällt bei monokristallinen Solarzellen etwas geringer aus.

Dafür können polykristalline Solarzellen in Sachen Langlebigkeit punkten: Bei ihnen ist die Degradation geringer ausgeprägt.

Aussehen von monokristallinen und polykristallinen Solarzellen

Monokristalline Solarzellen haben eine dunkelblaue bis tiefschwarze Farbe. Für polykristalline Solarzellen sind hellere Blautöne charakteristisch. Eigentlich sind alle kristallinen Solarzellen von Natur aus grau. Die unterschiedliche Farbgebung resultiert aus der jeweiligen Antireflexschicht, die auf das Silizium aufgetragen wird und die Eigenschaften der Solarzellen optimiert.

Die Form von poly- und monokristallinen Wafern unterscheidet sich aufgrund der unterschiedlichen Typen von Siliziumblöcken (Ingots), aus denen sie geformt werden. Polykristalline Wafer werden aus quaderförmigen Siliziumblöcken gesägt, was ihre charakteristische quadratische Form ergibt. Monokristalline Wafer werden dagegen aus zylinderförmigen Siliziumstäben geschnitten, sodass die Wafer eine pseudoquadratische bzw. achteckige Form erhalten.

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