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Dünnschicht-Solarmodule

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Dünnschicht-Solarmodule

Dünnschicht-Solarmodule bieten verschiedene Vorteile gegenüber herkömmlichen kristallinen Solarmodulen. Ein Hauptvorteil ist ihre Flexibilität, da sie auf unterschiedlichen Oberflächen angebracht werden können, einschließlich gebogener oder unebener Oberflächen. Dies ermöglicht eine größere Vielseitigkeit bei der Integration von Solarmodulen in verschiedene Anwendungen. Dünnschicht-Solarmodule sind auch leichter als herkömmliche Solarmodule und können daher einfacher transportiert und installiert werden.

Ein weiterer Vorteil von Dünnschicht-Solarmodulen ist ihre bessere Leistung bei diffusem Licht. Im Gegensatz zu kristallinen Solarmodulen können Dünnschicht-Solarmodule einen höheren Ertrag erzielen, wenn das Sonnenlicht nicht direkt senkrecht auf die Module trifft. Dies macht sie besonders geeignet für Anwendungen in Regionen mit bewölktem Klima oder in Gebäuden, die nicht optimal zur Sonne ausgerichtet sind.

Arten von Dünnschicht-Solarmodulen

Es gibt verschiedene Arten von Dünnschicht-Solarmodulen, die sich durch das verwendete lichtabsorbierende Material unterscheiden. Amorphe Silizium-Dünnschicht-Solarmodule bestehen aus einer Schicht aus amorphem Silizium, das auf das Trägermaterial aufgedampft wird. Diese Art von Solarmodulen ist relativ kostengünstig und weist eine gute Effizienz bei schwachem Licht auf. CIGS-Dünnschicht-Solarmodule verwenden eine Kombination aus Kupfer, Indium, Gallium und Selenid als lichtabsorbierendes Material. Diese Module haben eine höhere Effizienz als amorphe Silizium-Dünnschicht-Solarmodule und kommen häufiger in kommerziellen Anwendungen zum Einsatz. Cadmiumtellurid-Dünnschicht-Solarmodule verwenden Cadmiumtellurid als lichtabsorbierendes Material und sind aufgrund ihrer relativ niedrigen Herstellungskosten attraktiv.

Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen

Die Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst wird das lichtabsorbierende Material auf das Trägermaterial aufgebracht. Dies kann durch verschiedene Techniken wie physikalische Gasphasenabscheidung, chemische Abscheidung oder Sputtern erfolgen. Anschließend wird das Material in einer Atmosphäre mit hohen Temperaturen behandelt, um die gewünschte Kristallstruktur zu erzeugen und die elektrischen Eigenschaften zu verbessern. Nach der Behandlung wird das Modul in einzelne Zellen oder in größere Module geschnitten und in einem Gehäuse versiegelt, um es vor Umwelteinflüssen zu schützen.

Die Herstellung von Dünnschicht-Solarmodulen kann im Vergleich zur Herstellung von kristallinen Solarmodulen kostengünstiger sein, da weniger Material benötigt wird und die Prozesse weniger energieintensiv sind. Dies trägt zur Senkung der Gesamtkosten von Solarenergie bei und macht Dünnschicht-Solarmodule zu einer attraktiven Option für Großprojekte oder Anwendungen mit begrenzten Budgets.

Anwendungen von Dünnschicht-Solarmodulen

Dünnschicht-Solarmodule finden in verschiedenen Anwendungen Verwendung. Aufgrund ihrer Flexibilität können sie beispielsweise in integrierten Solardachziegeln oder Fassaden integriert werden, um erneuerbare Energie zu erzeugen, ohne das Erscheinungsbild von Gebäuden zu beeinträchtigen. Sie werden auch in tragbaren Solargeräten wie Solarladegeräten für Mobiltelefone oder Laptops eingesetzt, da sie leicht und einfach zu transportieren sind.

Eine andere Anwendung von Dünnschicht-Solarmodulen ist in groß angelegten Solarkraftwerken. Aufgrund ihrer besseren Leistung bei diffusem Licht und ihrer kostengünstigeren Herstellung sind Dünnschicht-Solarmodule eine attraktive Option für die kommerzielle Solarenergieerzeugung. Sie werden häufig auf großen Flächen wie Freiflächenanlagen oder Solarparks installiert, um eine maximale Energieerzeugung zu gewährleisten.

Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen

Obwohl Dünnschicht-Solarmodule viele Vorteile bieten, gibt es auch einige Herausforderungen, die bewältigt werden müssen. Eine Herausforderung besteht darin, die Effizienz von Dünnschicht-Solarmodulen weiter zu verbessern. Obwohl einige Arten von Dünnschicht-Solarmodulen bereits eine hohe Effizienz aufweisen, ist es wichtig, die Technologie kontinuierlich weiterzuentwickeln, um die maximal mögliche Energieausbeute zu erzielen.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, die Haltbarkeit von Dünnschicht-Solarmodulen zu verbessern. Da sie dünnere Schichten lichtabsorbierender Materialien verwenden, können sie anfälliger für Beschädigungen durch Witterungseinflüsse oder mechanische Beanspruchung sein. Es ist wichtig, Materialien und Herstellungsverfahren zu entwickeln, die die Langzeitstabilität der Module gewährleisten.

Zukünftige Entwicklungen in der Dünnschicht-Solartechnologie könnten auch die Verwendung von neuen Materialien oder Verbundwerkstoffen umfassen, um die Effizienz weiter zu steigern. Es könnten auch Fortschritte in der Integration von Speichertechnologien gemacht werden, um die Nutzung erneuerbarer Energien zu optimieren.

Insgesamt bieten Dünnschicht-Solarmodule eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Solarmodulen und tragen zu einer nachhaltigen Energieerzeugung bei. Durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung können die Effizienz und Haltbarkeit der Module verbessert werden, was zu einer breiteren Akzeptanz und Nutzung der Solarenergie führt.

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