Im Bereich der Photovoltaik gibt es verschiedene Arten von Solarzellen, die sich in ihrer Leistung, Stabilität und Ästhetik unterscheiden. Im Folgenden werden die Unterschiede zwischen zwei Haupttypen von Solarzellen, nämlich den monokristallinen und polykristallinen Solarzellen, erörtert.
Herstellung
Ein wesentlicher Unterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen liegt in ihrer Herstellung. Monokristalline Solarzellen werden aus einem einzigen, hochreinen Siliziumkristall gefertigt. Dazu wird das Silizium in einem aufwändigen Verfahren erhitzt und langsam zu einem langen Stab, dem sogenannten Ingot, abgekühlt. Anschließend werden dünne Scheiben, die sogenannten Wafer, herausgeschnitten und weiterverarbeitet.
Polykristalline Solarzellen hingegen werden aus mehreren, unterschiedlich orientierten Siliziumkristallen hergestellt. Das Silizium wird in flüssiger Form in Blöcke gegossen, wobei sich während des Abkühlens polykristalline Strukturen mit verschiedenen Körnungen und Größen bilden. Die so entstehenden Blöcke werden ebenfalls in Scheiben zerteilt und zu Solarzellen verarbeitet.
Leistung und Effizienz
Ein weiterer Unterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen ist die Leistung und Effizienz. Im Allgemeinen bieten monokristalline Solarzellen einen höheren Wirkungsgrad als ihre polykristallinen Pendants. Der Grund liegt in der reinen und einheitlichen Kristallstruktur der monokristallinen Zellen, welche den Elektronenfluss und somit die Energieumwandlung verbessert. Polykristalline Solarzellen haben aufgrund ihrer geringeren Reinheit und vielfältigen Kristallstrukturen einen niedrigeren Wirkungsgrad. Dies bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass monokristalline Solarzellen immer die bessere Wahl sind. Bei ausreichendem Platz und geringerem Budget können polykristalline Solarzellen eine kostengünstige und dennoch effektive Alternative sein.
Ästhetik und Temperaturverhalten
Auch in Bezug auf die Farbe und das äußere Erscheinungsbild unterscheiden sich monokristalline und polykristalline Solarzellen. Monokristalline Zellen sind durch ihren einheitlichen, dunklen Farbton gekennzeichnet, der auf den reinen Siliziumkristallen und der Antireflexschicht basiert. Im Gegensatz dazu weisen polykristalline Solarzellen eine unregelmäßige, bläuliche Färbung aufgrund der unterschiedlichen Kristallstrukturen auf.
Ein weiterer Aspekt sind die thermischen Eigenschaften der jeweiligen Solarzellen. Monokristalline Zellen sind tendenziell empfindlicher gegenüber hohen Temperaturen und können bei starker Sonneneinstrahlung etwas an Leistung verlieren. Polykristalline Zellen hingegen haben ein besseres Temperaturverhalten und sind weniger anfällig für Leistungseinbußen bei hohen Temperaturen.
Vergleichstabelle Monokristalline und Polykristalline Solarzellen
| Monokristalline Solarzellen | Polykristalline Solarzellen | |
|---|---|---|
| Herstellung | Einzelner Siliziumkristall | Mehrere Siliziumkristalle |
| Effizienz | Höher | Niedriger |
| Ästhetik | Dunkler Farbton | Bläuliche Färbung |
| Temperaturverhalten | Empfindlicher gegenüber hohen Temperaturen | Weniger anfällig für Leistungseinbußen bei hohen Temperaturen |
Abschließend lässt sich sagen, dass sowohl monokristalline als auch polykristalline Solarzellen ihre Vor- und Nachteile haben. Je nach Anforderungen, Budget und Platzangebot sollten die verschiedenen Aspekte sorgfältig abgewogen werden, um die beste Lösung für die jeweilige Photovoltaik-Anlage zu finden.