Monokristalline Solarzellen: Wirkungsgrad, Leistung und Herstellung
Die monokristallinen Solarzellen sind in der Solartechnologie die Klassiker. Durch sie wurden die ersten Solarmodule hergestellt, die für die Raumfahrt ausgerichtet waren. In der Umwandlung von Solarstrahlung zu Strom besitzen sie den höchsten Wirkungsrad. Sie werden überwiegend an den Orten eingesetzt, wo höchste Effizienz erforderlich ist.
Heute verwenden mehr als ein Drittel aller Solarzellen monokristallines Silizium. Je nach Hersteller beträgt die Größe der monokristallinen Solarzellen zwischen 100 x 100 mm und maximal 156 x 156 mm. Produktabhängig ist ebenso der elektrische Wirkungsgrad, der sich jedoch immer zwischen 14 und 17 Prozent bewegt. Dieser Durchschnittswert bezieht sich auf Solarzellen, die für die terrestrische Anwendung in Standard-Solarmodulen eingesetzt werden.
Einen Wirkungsgrad von 21 Prozent erreichen mittlerweile Hochleistungszellen. Bei einzelnen Weltraum-Solarzellen, die sehr kostenintensiv sind, kann der Wirkungsgrad bedeutend höher sein. Bei der Herstellung wird ein säulenförmiger Monokristall aus geschmolzenem Silizium gezogen. Der Kristallschab wird in einzelne Scheiben geteilt, die die sogenannten Wafer bilden.
Sie bilden die Ausgangsbasis für die Herstellung von monokristallinen Solarzellen. Den kreisrunden Wafer schließen sich mehrere High-Tec-Verarbeitungsschritte an, durch die die monokristallinen Solarzellen schließlich gefertigt werden. Der kreisrunde Wafer wird je nach Hersteller in seiner Ursprungsform verwendet oder so zugeschnitten, dass er quadratisch verarbeitet werden kann.
