Definition: Siliziumzellen

Siliziumzellen, auch als Silizium-Solarzellen bezeichnet, sind eine Art von Solarzellen, die aus dem chemischen Element Silizium hergestellt werden. Sie spielen eine entscheidende Rolle in der Solarenergieindustrie und sind ein zentraler Bestandteil der meisten Photovoltaikanlagen. Siliziumzellen gehören zu den am häufigsten verwendeten Arten von Solarzellen, da sie kostengünstig sind und einen relativ hohen Energieumwandlungswirkungsgrad aufweisen.

Herstellung und Funktion von Siliziumzellen

Um Solarzellen aus Silizium herzustellen, wird zunächst ein dünner Siliziumwafer hergestellt. Für ein hocheffizientes Produkt wird das Silizium über verschiedene Prozesse wie das Czochralski-Verfahren oder das Float-Zone-Verfahren gereinigt. Daraufhin erfolgt eine Dotierung mit verschiedenen Materialien zur Schaffung einer p-n-Verbindung, die für die Funktion der Zelle entscheidend ist.

Wenn Licht auf die Zelle trifft, absorbieren die Siliziumatome die Photonen und geben Elektronen ab, die dann durch die p-n-Verbindung fließen und einen elektrischen Strom erzeugen.

Verschiedene Arten von Siliziumzellen

• Monokristalline Siliziumzellen: Sie bestehen aus einem einzigen, durchgehenden Kristallgitter und sind wegen ihrer hohen Effizienz sowie Langlebigkeit besonders beliebt. Sie sind leicht an ihrer dunklen, fast schwarzen Farbe und den abgerundeten Ecken zu erkennen.
• Polikristalline Siliziumzellen: Bei diesen Zellen besteht der Siliziumwafer aus vielen kleinen Kristallen. Sie sind weniger effizient als monokristalline Zellen, dafür aber günstiger
  in der Produktion. Ihre typische blaue Farbe und die nicht abgerundeten Ecken sind charakteristisch.
• Amorphe Siliziumzellen: Hier besteht der Wafer nicht aus Kristallen, sondern aus amorphem Silizium. Sie sind flexibler und günstiger, dafür ist ihre Effizienz deutlich geringer als bei den Kristallinen Zellen.

Verwendung von Siliziumzellen

Siliziumzellen finden hauptsächlich in Photovoltaik-Anlagen zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie Anwendung. Sie sind sowohl in kleineren, tragbaren Systemen als auch in groß angelegten Solarparks zu finden. Neben der Stromerzeugung können sie auch in Systemen zur Warmwasserbereitung oder in speziellen Solar-Geräten wie Solartaschenrechnern oder Solaruhren verwendet werden.

Fazit

Siliziumzellen sind ein essenzieller Baustein in der Solarenergiebranche. Mit der wachsenden Bedeutung erneuerbarer Energien wird die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Silizium-Solarzellen eine wichtige Rolle in der Energieversorgung der Zukunft spielen.