Polykristalline Solarmodule sind die derzeit weltweit am häufigsten verbauten Photovoltaikmodule. In Deutschland bestehen 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 dank verbesserter Produktionsbedingungen nur noch halb so viel Material wie vor zwanzig Jahren gebraucht wird. Für die Zukunft wird eine weitere Optimierung der Herstellungsverfahren erwartet.

Die Herstellung von polykristallinen Solarzellen

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

Ein komplizierteres und teureres Verfahren ist das Bridgeman-Verfahren. Auch hier wird Silizium bei starker Hitze in einem Tiegel geschmolzen. 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 - 18 %. 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 wesentlich 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 weniger anfällig für Störungen.

Merkmale und Wartung

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

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.

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

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