Als Grundelement für die Solarzellenherstellung
dient Silizium, welches das zweithäufigste Element der Erde
ist. Dennoch ist die Herstellung der reinen monokristallinen Siliziumzelle,
welche den
weitaus besten Wirkungsgrad (bis ca. 18%) aufweist, äußerst
aufwändig
und damit teuer.
Bei der Herstellung der monokristallinen Zelle werden Silizium-Einkristalle
aus der gereinigten Siliziumschmelze gezogen, bei den anderen Zelltypen
wird die Schmelze in Blöcke gegossen und diese dann in Scheiben
gesägt.
Im nächsten Produktionsschritt werden aus den Siliziumkristallen
durch Einbringen von chemischen Elementen ("dotieren") Halbleiter.
Beispiel: Dotierung mit Phosphor ergibt einen p-Halbleiter, Dotierung
mit Bor einen n-Halbleiter. Diese beiden Halbleiterschichten werden
zusammengefügt, es entsteht der für die Wirkungsweise der Solarzelle
wesentliche p-n Übergang.
Eine fertige Solarzelle besteht aus einem ganzflächigen metallischen
Kontakt auf der Rückseite, der dotierten Siliziumschicht, einem
fingerförmigen metallischen Kontaktsystem auf der Sonnenseite und
einer Antireflexionsschicht, um Reflexion des Sonnenlichts zu vermeiden.
Hartglas und Rahmen garantieren die notwendige Festigkeit.
Die einzelnen Zellen verfügen nur über eine geringe
Spannung, weshalb sie in einem Paneel oder Modul hintereinander
("in Serie") geschaltet werden. |
