Reflexionsverluste

Wer kennt es nicht aus dem Physikunterricht? Die Reflexion von Licht. Fallen Lichtstrahlen auf eine Oberfläche werden je nach Material Teile des Lichts unterschiedlich stark reflektiert. Reflexion entsteht immer beim Übergang von Licht von einem Medium in ein anderes. Dies bleibt natürlich auch bei der Oberfläche von Solarzellen aus, wodurch bestimmte Reflexionsverluste entstehen, da nie 100 % des Sonnenlichts verarbeitet werden.

Das Licht trifft zuerst auf die Glasoberfläche und wird dann nochmals auf der eigentlichen Solaroberfläche reflektiert. Die Reflexionsverluste auf der Glasoberfläche sind stark vom Eingangswinkel des einfallenden Lichts abhängig. Fällt das Licht mit einem niedrigen, flachen Winkel ein, treten große Reflexionsverluste auf. Entwickler von Solarzellen sind daher bemüht die Glasoberfläche zusätzlich mit einer Antireflexionsschicht auszustatten und für besondere Lichtdurchlässigkeit zu sorgen. Um weiter die Verluste zu minimieren, wird stets dafür gesorgt, dass das Sonnenlicht in einem direkten Winkel auf die Solarmodule einfällt. Die Solarzellen müssen also entsprechend der Sonnenrichtung ausgerichtet werden, um Verluste zu unterbinden.

In Solarkollektoren werden zusätzlich sogenannte Absorber integriert. Die schwarzen Flächen sorgen dafür, dass natürlicherweise besonders viel Sonnenenergie als Wärme aufgenommen wird und weiter verwendet werden kann. Mittels dieser Absorberbeschichtungen können die Reflexionsverluste weiter minimiert werden. Schwieriger sieht es dann aber wieder bei Siliziumsolarzellen aus. Die Wärmestrahlung hier zu absorbieren, würde sich fatal auf die Elektronik der Solarzelle auswirken. Die Option einer Absorberschicht besteht hier also nicht. Hinzukommt, dass nur kurzwelliges, energiereiches Licht für die Umsetzung in einer Solarzelle in Frage kommt. Als besonders wirksam hat sich erwiesen die Glasoberfläche stark anzurauen, sodass einfallendes Licht oft hin- und herreflektiert wird, um dann schließlich doch noch auf die Solaroberfläche zu gelangen. Werden Solarzellen völlig unbehandelt, ergo ohne Ausrichtung nach der Sonne und ohne angeraute Oberfläche gingen Solaranlagenbetreibern mehr als ein Drittel an Leistung verloren. Reflexionsverluste zu verhindern ist daher ein entscheidender Faktor bei der Effektivität von Solarzellen.

Reflexionsverluste
5 (100%) 1 vote