Solarwissen: Energielexikon / Glossar

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via Dünnschicht-PV-Modul

Dünnschicht-Modul

Verwandte Begriffe:Dünnschicht-PV-Modul; Dünnschichttechnik

Neben den Photovoltaikmodulen aus kristallinen Siliziumzellen (monokristallin oder polykristallin) gibt es die sogenannten Dünnschichtmodule. Bei ihnen bestehen die solaraktiven Halbleiter nicht aus einzelnen Waferzellen, die zu einem Solarmodul mit Kupferbahnen verbunden werden. Vielmehr werden sehr dünne Halbleiterschichten vollflächig auf die Glasplatten aufgebracht. Erst danach werden die Zellen durch Nadeln oder Lasertechnik strukturiert und mikroskopisch verschaltet. Deshalb haben Dünnschichtmodule meist mehrere hundert, mit bloßem Auge kaum unterscheidbare Zellen.

Weil die Halbleiterschicht nur sehr dünn ist und weil die gesamte Glasfläche durch viele kleine Zellen ideal genutzt wird, sind die Dünnschichtmodule robuster gegen teilweise Verschattung, höhere Temperaturen sowie Sonnenstände, die nicht senkrecht auf das Modul fallen.

Es gibt im Wesentlichen drei Arten von Dünnschichtmodulen:

Amorphes oder mikromorphes Silizium:

Bei diesen werden dünne Siliziumschichten auf dem Glas abgeschieden, durch Gasepitaxie und geeignete chemische Prozesse. Die Wirkungsgrade solcher Solarmodule sind relativ beschränkt, sodass sie gegenwärtig im Markt keine Rolle mehr spielen. Es gibt jedoch noch einige ältere Anlagen mit solchen Dünnschichtmodulen mit teilweise sehr großen Gläsern. Sie können einer vollflächigen rötlichen Sand- oder Ockerfärbung erkannt werden.

Kupfer-Indium-Komposite (CIS/CIGS):

Ein aussichtsreicher Halbleiter sind sehr dünne, aufgesputterte Schichten aus Kupfer, Indium, Gallium und Diselenid, die sogenannten Chalkopyrite. Man bezeichnet sie auch als CIS- oder CIGS-Module. Ihre Wirkungsgrade reichen an polykristalline Solarmodule heran. Diese Dünnschichtmodule werden vorzugsweise für Solarfassaden eingesetzt, denn sie sind vollflächig schwarz und wirken wie homogenes Verbundglas.

Cadmiumtellurid (CdTe):

Für den Kraftwerksbau werden Dünnschichtmodule aus Cadmiumtellurid verwendet, einem besonderen Halbleiter mit dem Schwermetall Cadmium. Deshalb sollten solche Solarmodule nicht auf Wohngebäuden installiert werden und spielen in diesem Bereich keine Rolle. Diese Module eignen sich aufgrund der geringen Herstellungskosten allerdings sehr gut für große Solarkraftwerke (Solarparks) – die Kosten liegen deutlich unter denen für CIGS-Module oder kristalline Siliziummodule.

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