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Monokristalline Solarzellen fast Spitzenreiter

Die monokristallinen Solarzellen werden heute neben den polykristallinen Solarzellen am häufigsten für Photovoltaikanlagen eingesetzt. Sie sind preislich gesehen etwas höher angesiedelt, dafür können sie aber auch höhere Wirkungsgrade erzielen, da für ihre Herstellung reines Silizium verwendet wird.

Ursprünglich wurden die monokristallinen Solarzellen für den Einsatz in der Raumfahrt, sowie für Satelliten verwendet. Erst deutlich später konnten sie auch für erdgebundene PV Anlagen zum Einsatz kommen.

Aufbau und Funktion der monokristallinen Solarzellen

Für die Herstellung von monokristallinen Solarzellen ist ein aufwändiges Fertigungsverfahren nötig. Dabei wird der Halbleiter Silizium geschmolzen und aus dieser Schmelze werden einkristalline Stäbe gezogen. Diese Stäbe müssen im nächsten Schritt in sehr dünne Scheiben zersägt werden, die so genannten Wafer.

Daraus entstehen die Solarzellen, die mit mehreren anderen Solarzellen zu einem Solarmodul verschaltet werden, wobei zwischen der Serien- und der Parallelschaltung zu unterscheiden ist. Die Serienschaltung ermöglicht eine höhere Spannung, so dass sie vorwiegend bei kleineren Anlagen verwendet wird. Die Parallelschaltung sorgt hingegen für einen höheren Ertrag aus der Anlage, auch wenn die Solarmodule teilweise verschattet sind.

Für die Verschaltung der monokristallinen Solarzellen kommt die square-round-Form zum Einsatz. Diese ist quadratisch, wobei die Ecken abgerundet werden. Die Farbgebung monokristalliner Solarzellen bewegt sich zwischen dunkelblau bis schwarz, die Oberfläche ist sehr glatt und eben, was dafür sorgt, dass Verschmutzungen leichter abrutschen können. Die Lebensdauer von gut 30 Jahren ist ebenfalls ein Punkt, der für die monokristallinen Solarzellen spricht. Dabei weisen sie ein Gewicht zwischen acht und 16 Kilogramm pro Solarmodul auf. Das ist zwar deutlich mehr, als bei Dünnschichtmodulen, dafür ist auch der Wirkungsgrad sehr viel höher.

Fazit zu monokristallinen Solarzellen

Bis zu maximal 20 Prozent, je nach Hersteller und Gegebenheiten, kann der Wirkungsgrad betragen. Das liegt vor allen Dingen an dem hochreinen Silizium, das für die Herstellung verwendet wird. Letztendlich ist bei monokristallinen Solarmodulen noch damit zu rechnen, dass sie ihren Wirkungsgrad verringern, wenn nur diffuses Licht herrscht oder sie nicht optimal nach Süden ausgerichtet sind. Auch ist zu berücksichtigen, dass ihre Herstellung aufwändig und teuer ist und viel Energie verbraucht. Die Umweltbilanz ist für diese Solarzellen entsprechend weniger positiv, die höheren Wirkungsgrade gleichen aber vieles wieder aus.

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