Definition von amorphem Silizium

Amorphes Silizium (a-Si) ist eine besonders strukturlose Form von Silizium, die durch ein Absenken der Temperatur während der Herstellung erreicht wird. Im Gegensatz zu kristallinem Silizium, bei dem die Atome geordnet und auf einem Gitter angeordnet sind, sind die Atome bei amorphem Silizium unregelmäßig angeordnet. Diese Form von Silizium wird vor allem in Dünnschicht-Solarzellen, wie sie beispielsweise in Taschenrechnern zu finden sind, verwendet.

Vorteile und Verwendung von amorphem Silizium in Photovoltaik

Amorphes Silizium ist ein häufig verwendetes Material in der Herstellung von Dünnschichtphotovoltaikzellen. Es hat zahlreiche Vorteile, die es für diesen speziellen Anwendungszweck attraktiv machen:

• Effiziente Lichtabsorption: Amorphes Silizium absorbiert Licht viel effizienter als kristallines Silizium. Das bedeutet, dass weniger Material benötigt wird, um die gleiche Menge an Energie zu erzeugen. Aus diesem Grund sind Dünnschichtzellen mit amorphem Silizium besonders dünn und leicht.
• Flexibilität: Aufgrund seiner amorphen Struktur kann das Silizium leicht auf flexible Untergründe aufgetragen werden. Dadurch ergeben sich vielseitige Einsatzmöglichkeiten, wie beispielsweise flexible Solarzellen, die auf Rucksäcken, Zelten oder Kleidung angebracht werden können.

Nachteile und Herausforderungen bei der Verwendung von amorphem Silizium

Obwohl amorphes Silizium in der Photovoltaik einen besonderen Platz einnimmt, hat es auch einige Nachteile:

• Geringere Effizienz: Während amorphes Silizium effizienter Licht absorbieren kann, ist seine Umwandlungsrate von Licht in Elektrizität geringer als die von kristallinem Silizium.
• Stabilität: Amorphes Silizium neigt dazu, mit der Zeit seine Effizienz zu verlieren, ein Phänomen, das als „Staebler-Wronski-Effekt“ bekannt ist. Dies kann als großer Nachteil angesehen werden, vor allem im Vergleich zu anderen Arten von Photovoltaikzellen, die eine stabile Leistung über einen langen Zeitraum aufweisen.

Dennoch sind die Forschung und Weiterentwicklung von amorphem Silizium in der Photovoltaikindustrie von großer Bedeutung. Durch optimierte Fertigungsverfahren und Kombination mit anderen Materialien kann die Effizienz und Langlebigkeit amorpher Siliziumzellen verbessert werden.