Amorphe Solarzellen bieten eine Alternative zu herkömmlichen kristallinen Zellen. In diesem Ratgeber lesen Sie über die Vor- und Nachteile sowie Einsatzgebiete von amorphen Solarmodulen.
Das Wichtigste zuerst
- Amorphe Solarzellen werden üblicherweise in Dünnschicht-Solarmodulen verwendet.
- Sie verfügen über eine ungeordnete und nicht kristalline Struktur.
- Amorphe Solarmodule eignen sich bei geringer Tragfähigkeit des Daches oder suboptimalen Standortbedingungen, etwa durch Verschattungen.
- Sie sind günstig und haben sowohl ein ausgezeichnetes Schwachlichtverhalten als auch gute Temperaturbeständigkeit.
- Sie erreichen einen sehr geringen Wirkungsgrad, weswegen ihre Installation viel Platz benötigt.
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Was sind amorphe Solarzellen?
Eine amorphe Solarzelle ist eine Dünnschicht-Solarzelle mit einer unregelmäßigen, nicht kristallinen Struktur. Sie besteht aus einem dünnen Film aus Halbleitermaterial auf einer Trägerschicht aus Glas oder Folie. Amorphe Solarzellen benutzen ungeordnete Materialstrukturen wie amorphes Silizium, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS oder CIS) oder Cadmiumtellurid (CdTe).
Was ist der Unterschied zwischen amorphen und kristallinen Solarzellen?
Der Unterschied zwischen amorphen und kristallinen Solarzellen liegt in ihrer Struktur. Kristalline Solarzellen bestehen aus geordneten Siliziumkristallen, entweder monokristallin mit einem einheitlichen Kristall oder polykristallin mit vielen kleinen Kristallen. Amorphe Solarzellen hingegen bestehen aus einer ungeordneten, dünnen Siliziumschicht.
Was sind die Einsatzgebiete von amorphen Solarzellen?
Amorphe Solarzellen finden Anwendung in der gebäudeintegrierten Photovoltaik, da ihre Flexibilität verschiedene Formen und Größen zulässt. Ein amorphes Solarmodul ist leicht und biegsam. Aus diesem Grund kommen sie auch zum Einsatz bei geringer Tragfähigkeit des Daches oder suboptimalen Standortbedingungen (zum Beispiel bei Schwachlicht).
Amorphe Solarzellen im Einsatz (Soonthorn - stock.adobe.com)
Welche Vorteile haben amorphe Solarzellen?
Amorphe Solarzellen bieten aufgrund ihrer dünnen Struktur und der Verwendung der Dünnschichttechnologie einige Vorteile. Sie sind dünn, leicht und lassen sich einfach installieren sowie transportieren. Sie sind oft günstiger als andere Arten von Solarzellen. Außerdem haben amorphe Zellen ein gutes Absorptionsvermögen und verarbeiten diffuses Licht gut.
Geringe Produktionskosten
Amorphe Solarmodule sind in der Herstellung günstiger als kristalline PV-Module und kosten zwischen 200 und 750 €/kWp.
Gut bei schwachem Licht
Amorphe Solarzellen schneiden bei schwachem oder diffusem Licht besser ab. Sie erzeugen mehr Ertrag für Dächer mit viel Schatten bzw. mit Nordausrichtung.
Hohe Temperaturresistenz
Amorphe Solarzellen schneiden bei intensiver Sonneneinstrahlung besser ab. Im Vergleich zu kristallinen Modulen können sie den Wirkungsgrad bei hohen Temperaturen beibehalten.
Geringe Moduldegradation
Amorphe Solarmodule weisen in den ersten Monaten ihrer Nutzung einen hohen Leistungsverlust auf. Nach dieser Anfangsphase stabilisiert sich ihr Wirkungsgrad jedoch und bleibt relativ konstant. Über die Lebensdauer hinweg ist die Degradation niedriger als bei herkömmlichen Solarmodulen.
Gute Nachhaltigkeit
Amorphe Solarzellen haben einen geringen Siliziumverbrauch bei der Herstellung, was zu einer guten Energiebilanz führt. Sie amortisieren sich innerhalb von nur 1 bis 2 Jahren.
Flexible Einsatzmöglichkeiten
Amorphe Solarmodule sind leichter und flexibler, sodass sie auch an schwer zugänglichen Stellen installierbar sind.
Welche Nachteile haben amorphe Solarmodule?
Amorphe Solarzellen haben einen geringeren Wirkungsgrad als kristalline Zellen wie mono- oder polykristalline Zellen. Dennoch bieten sie zahlreiche Vorteile und spielen eine wichtige Rolle bei den Technologien für erneuerbare Energien.
Geringerer Wirkungsgrad
Amorphe Solarzellen haben aufgrund ihres Herstellungsverfahrens einen geringeren Wirkungsgrad als kristalline PV-Module.
| Zelltyp | Wirkungsgrad |
|---|---|
| Amorphe Solarzellen | 10 - 15 % |
| Polykristalline Solarzellen | 15 - 20 % |
| Monokristalline Solarzellen | 18 - 26 % |
Hoher Flächenverbrauch
Aufgrund des geringeren Wirkungsgrads ist der Flächenbedarf zur Installation höher. Auf den meisten Dächern ist der verfügbare Platz jedoch begrenzt. Aus diesem Grund ist der Einsatz von amorpher Solarzellen in den meisten Fällen nicht möglich.
Kürzere Lebensdauer
Amorphe Solarmodule sind aufgrund ihrer Konstruktion weniger langlebig als herkömmliche kristalline PV-Module. Faktoren wie Witterungsumstände, Installation und Wartung beeinflussen ihre Lebensdauer.
Aufwendigere Montage
Nur wenige Unternehmen haben Erfahrung im Umgang mit amorphen Solarmodulen, was die Fehleranfälligkeit erhöht.
Wie werden amorphe Solarzellen hergestellt?
Zur Herstellung amorpher Solarzellen werden dünne Schichten aus Halbleitermaterial auf ein Trägermaterial gedruckt oder aufgedampft. Die Siliziumschicht ist in der Regel 1 bis 5 Mikrometer dick.
Die Wahl des richtigen Materials für das Trägermaterial ist wichtig für die Eigenschaften des Solarmoduls. In der Regel wird Glas verwendet, weil es die Zelle stabil macht und sich ideal für die Installation auf dem Dach eignet.
Wird amorphes Silizium auf Kunststofffolie aufgetragen, ist das Modul formbar und rollbar. Neben Kunststoffen und Glas kann auch Metall als Trägermaterial für die Siliziumschicht dienen.
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