Polykristalline Solarmodule

Silizium bildet den Grundstoff für polykristalline Solarmodule. Sie sind die am weitesten verbreiteten Photovoltaik Module.

Reinigung des Siliziums

Der erste Schritt bei der Herstellung polykristalliner Solarzellen besteht in der Reinigung des Siliziums. Silizium ist ein fast unendlich vorhandener Grundstoff, für die Herstellung von polykristallinen Photovoltaik Modulen benötigt man jedoch reines Silizium, das inzwischen auch in ausreichender Kapazität hergestellt wird. Dieses Silizium wird dann geschmolzen und weiterverarbeitet. Es gibt danach verschiedene Fertigungsmethoden für polykristalline Solarzellen.

Gießverfahren

Die Gießverfahren haben alle gemeinsam, dass das geschmolzene Silizium in Tiegel gegossen wird. Um die Ingots zu erzeugen, muss sich das Silizium auf eine bestimmte Weise abkühlen und erstarren, nämlich von unten nach oben. Dabei wachsen die Siliziumkristalle nach oben.

Bridgeman-Verfahren

Beim Bridgeman-Verfahren wird das Silizium ebenso wie beim Blockgussverfahren mit einer Induktionsheizung erhitzt. Die gezielte Abkühlung findet jedoch in dem gleichen Tiegel statt. Dadurch werden größere Kantenlängen der Blöcke für die zukünftigen polykristallinen Solarmodule ermöglicht. Die so hergestellten Siliziumblöcke werden zunächst in Säulen (Ingots) gesägt und anschließend werden daraus waagerechte Scheiben (Wafer) gesägt. Auch bei polykristallinen Solarzellen findet die Dotierung des Siliziums mit Bor schon vor dem Guss statt. Die Wafer werden nach dem Sägen gereinigt und anschließend zu polykristallinen Modulen weiterverarbeitet.

Vorteile

Bei polykristallinen Solarmodulen entstehen während des Gieß- oder Bridgeman-Verfahrens mehrere Kristalle, daher auch der Name polykristallin. Die beschriebenen Fertigungsverfahren sind einer der großen Vorteile von polykristallinen Photovoltaik Modulen, da sie deutlich preiswerter sind als etwa die Herstellung von monokristallinen Zellen. Daher ist das Preis-Leistungs-Verhältnis von polykristallinen Solarmodulen sehr gut. Nicht ohne Grund liegt der Marktanteil von polykristallinen Solarmodulen bei weit über 80 % der derzeit in Deutschland verbauten Module.

Nachteile

Polykristalline Photovoltaik Module haben einen geringeren Wirkungsgrad als monokristalline Module. Sie sind auch schwerer als Dünnschichtmodule. Polykristalline Solarmodule sind an ihrer hellen, bläulich glitzernden Oberfläche leicht zu erkennen. Im Gegensatz zu einigen Dünnschichtmodulen besteht nicht die Möglichkeit, sie dem eigenen Design in der Farbe anzupassen.