Dünnschichtmodul

Ein Dünnschichtmodul ist eine spezielle Art von Solarmodul, bei dem die photovoltaisch aktiven Schichten deutlich dünner sind als bei herkömmlichen kristallinen Siliziummodulen. Diese Dünnschichtmodule bestehen aus halbleitenden Materialien, die in einer sehr dünnen Schicht auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Die geringe Schichtdicke ermöglicht eine flexible und leichte Bauweise, was neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.

Funktionsweise:

Ähnlich wie bei anderen Solarmodulen wandeln Dünnschichtmodule Lichtenergie in elektrische Energie um. Wenn Licht auf die halbleitende Schicht trifft, werden Elektronen angeregt und können einen elektrischen Strom erzeugen. Die Wahl des halbleitenden Materials bestimmt die Effizienz und die spezifischen Eigenschaften des Moduls.

Vorteile von Dünnschichtmodulen:

• Kostengünstige Herstellung: Durch die einfache Beschichtungstechnik sind Dünnschichtmodule in der Herstellung oft günstiger als kristalline Module.
• Flexibilität: Aufgrund ihrer geringen Dicke können Dünnschichtmodule auf flexible Trägermaterialien aufgebracht werden und somit in gebogenen Oberflächen integriert werden.
• Geringes Gewicht: Das geringe Gewicht erleichtert die Installation und den Transport.
• Gute Leistung bei diffusem Licht: Dünnschichtmodule zeigen oft eine bessere Leistung bei diffusem Licht, wie es beispielsweise an bewölkten Tagen oder in schattigen Bereichen vorkommt.

Nachteile von Dünnschichtmodulen:

• Geringere Effizienz: Im Vergleich zu hochwertigen kristallinen Siliziummodulen haben Dünnschichtmodule in der Regel eine geringere maximale Effizienz.
• Höhere Degradation: Die Leistung von Dünnschichtmodulen nimmt im Laufe der Zeit stärker ab als bei kristallinen Modulen.
• Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit: Einige Dünnschichttechnologien sind empfindlicher gegenüber Feuchtigkeit, was eine sorgfältige Verkapselung erfordert.

Anwendungsbereiche:

Dünnschichtmodule finden Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter:

• Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV): Aufgrund ihrer Flexibilität und Ästhetik eignen sie sich gut für die Integration in Fassaden, Dächer oder Fenster.
• Freiflächenanlagen: Dünnschichtmodule können auch in großen Freiflächenanlagen eingesetzt werden, insbesondere in Regionen mit hoher diffuser Einstrahlung.
• Spezielle Anwendungen: Dünnschichtmodule finden Anwendung in Bereichen wie der Raumfahrt, der Automobilindustrie und der tragbaren Elektronik.

Häufig verwendete Materialien:

• Cadmiumtellurid (CdTe): Eine der am weitesten verbreiteten Technologien für Dünnschichtmodule.
• Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS): Bietet eine hohe Effizienz und kann auf flexiblen Substraten hergestellt werden.
• Amorphes Silizium (a-Si): Eine ältere Technologie, die jedoch immer noch Anwendung findet.

Fazit:

Dünnschichtmodule bieten eine interessante Alternative zu kristallinen Siliziummodulen, insbesondere für Anwendungen, bei denen Flexibilität, geringes Gewicht und eine gute Leistung bei diffusem Licht im Vordergrund stehen. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung führt zu einer Verbesserung der Effizienz und der Langzeitstabilität dieser Technologie.

Weitere Stichworte: Photovoltaik, Solarmodul, halbleitend, Cadmiumtellurid, CIGS, Silizium, Degradation