Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, die sich in ihrer Bauweise, ihrem Wirkungsgrad und ihren Kosten unterscheiden. Die meisten Solarzellen bestehen aus Silizium, aber es gibt auch Solarzellen aus anderen Materialien wie Galliumarsenid, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) und organischen Verbindungen. Hier sind einige der gängigsten Arten von Solarzellen:
- Monokristalline Solarzellen: Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen Siliziumkristall und sind die effizientesten Solarzellen auf dem Markt. Sie haben einen typischen Wirkungsgrad von 15-20% und können in Laborumgebungen Wirkungsgrade von über 25% erreichen. Monokristalline Solarzellen sind jedoch auch die teuersten Solarzellen, da die Herstellung eines einzelnen Siliziumkristalls kostspielig ist.
- Polykristalline Solarzellen: Polykristalline Solarzellen bestehen aus vielen kleinen Siliziumkristallen und sind weniger effizient als monokristalline Solarzellen, aber auch weniger kostspielig. Sie haben einen typischen Wirkungsgrad von 13-16% und sind die am häufigsten verwendeten Solarzellen in kommerziellen Solarenergiesystemen.
- Dünnschicht-Solarzellen: Dünnschicht-Solarzellen bestehen aus einer dünnen Schicht von Halbleitermaterial, das auf ein Substrat aufgetragen wird. Sie sind weniger effizient als monokristalline und polykristalline Solarzellen, aber auch weniger kostspielig und flexibler. Es gibt verschiedene Arten von Dünnschicht-Solarzellen, wie zum Beispiel amorphe Silizium-Solarzellen, CIGS-Solarzellen und Cadmiumtellurid-Solarzellen (CdTe).
- Galliumarsenid-Solarzellen (GaAs): Galliumarsenid-Solarzellen sind hocheffiziente Solarzellen, die aus Gallium und Arsen hergestellt werden. Sie haben einen typischen Wirkungsgrad von über 20% und können in Laborumgebungen Wirkungsgrade von über 30% erreichen. Galliumarsenid-Solarzellen werden häufig in der Raumfahrt und in anderen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine hohe Leistung bei begrenztem Platzangebot erforderlich ist.
- Organische Solarzellen: Organische Solarzellen bestehen aus organischen Verbindungen, die auf ein Substrat aufgedruckt werden. Sie sind flexibel, leicht und kostengünstig, aber auch weniger effizient als andere Solarzellen. Organische Solarzellen haben einen typischen Wirkungsgrad von 5-10% und werden häufig in tragbaren elektronischen Geräten und in der Bekleidung eingesetzt.
Die Wahl der Solarzelle hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel der verfügbaren Fläche, dem Budget und den Anforderungen an die Leistung. Monokristalline und polykristalline Solarzellen sind die am häufigsten verwendeten Solarzellen in kommerziellen Solarenergiesystemen, während Dünnschicht-Solarzellen, Galliumarsenid-Solarzellen und organische Solarzellen in speziellen Anwendungen eingesetzt werden. Mit Fortschritten in der Materialwissenschaft und der Nanotechnologie wird erwartet, dass neue Arten von Solarzellen mit höheren Wirkungsgraden und niedrigeren Kosten entwickelt werden.