Eine Heterojunction-Solarzelle ist eine Art von Photovoltaik (PV)-Zelle, die aus mehreren Schichten von Halbleitermaterialien mit unterschiedlichen Bandlücken bzw. Energieniveaus besteht. Dadurch kann die Zelle das Sonnenlicht effektiver in Strom umwandeln und den Wirkungsgrad und die Leistung des PV-Systems verbessern.
Heterojunction-Solarzellen werden in der Regel aus Schichten von amorphem und kristallinem Silizium hergestellt, die unterschiedliche Bandlücken aufweisen und unterschiedliche Wellenlängen des Sonnenlichts absorbieren können.
Durch die Verwendung mehrerer Schichten kann die Zelle ein breiteres Spektrum an Sonnenlicht einfangen und mehr Strom erzeugen, was den Gesamtwirkungsgrad des PV-Systems verbessern kann. Heterojunction-Solarzellen gelten als eine Art von Dünnschicht-PV-Technologie und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter tragbare Solarladegeräte und gebäudeintegrierte PV-Systeme.
Was genau ist eine Heterojunction-Solarzelle?
Eine Heterojunction-Solarzelle gehört zu den aktuelleren Techniken, die auf der Suche nach Möglichkeiten zur Verbesserung der Wirkungsgrade vermehrt in den Fokus der Experten geraten ist. Dabei ist das Verfahren im Grunde gar keine neue Angelegenheit, bekannt ist diese bereits seit den 1980er Jahren. Das Unternehmen Sanyo aus Japan führte die Entwicklung durch, die praktischen Vorteile und Möglichkeiten erkannte unter anderem der Hersteller Panasonic.
Dementsprechend sicherte sich Panasonic die Funktionsweise der Heterojunction-Solarzelle. Grundsätzlich setzt sich die spezielle Solarzelle durch den Aufbau bzw. eine spezielle Schicht von den bisherigen gängigen Varianten ab. Denn eine zusätzliche amorphe Schicht kommt hier zum Einsatz und reduziert den Elektronenverlust auf der Oberfläche. Dies sorgt wiederum für einen deutlich besseren Wirkungsgrad.
Welche Vorteile bietet die Heterojunction-Solarzelle?
Die spezielle amorphe Schicht überzeugt mit einigen attraktiven Vorteilen, die zusammen für den genannten Wirkungsgrad sorgen. Eine exzellente Oberflächenpassivierung sorgt beispielsweise für eine sehr hohe Spannung. Da die monokristallinen Wafer chemisch poliert werden, gehen deutlich weniger Elektronen verloren. Auch die höhere Leerlaufspannung zeigt sich im Alltag als klarer Vorteil.
Dank dieser aktiviert eine Heterojunction-Solarzelle den Wechselrichter im Vergleich zu anderen Techniken deutlich früher und entsprechend schneller erfolgt eine Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom. Dies verbessert die maximale Leistung der Anlage deutlich und verbessert den Solarstromertrag.
Wann lohnt sich die Investition in Heterojunction-Solarzellen für Kunden?
Selbstverständlich variieren die Leistungen und technischen Möglichkeiten zwischen den einzelnen Varianten mehr als deutlich. Dennoch fällt das Potenzial in Bezug auf die Mehrleistung grundlegend sehr gut aus. Nicht selten sprechen Anlagenbetreiber nach einem Upgrade bzw. einem Wechsel zu Modulen mit Heterojunction-Solarzellen von einer Mehrleistung im zweistelligen Prozentbereich.
Etwa zehn bis 20 Prozent mehr Ertrag bei der gleichen Fläche auf dem Dach rechnen sich gerade mit Blick auf die jahrzehntelange Nutzung der Photovoltaikanlage sehr deutlich.
Wie fällt die Verfügbarkeit der Module auf dem Markt aus?
Wer sich für die modernen Techniken der Heterojunction-Solarzellen entscheiden möchte, profitiert zwar von attraktiven Vorteilen und nutzt eine Technik, deren Prinzip seit vielen Jahren bekannt ist, allerdings fällt das Angebot entsprechender Module auf dem Markt überraschend gering aus. Stand jetzt investieren nur wenige Hersteller die Zeit und das Geld in die Produktion entsprechender Produkte.
Wer also eine Photovoltaikanlage zur Energiegewinnung plant oder planen lassen möchte, muss unter Umständen lange suchen und vor allem Einschränkungen bei der Auswahl in Kauf nehmen. Dies liegt auch an der Perc-Technologie und alternativen Möglichkeiten. Welche Technik letzten Endes das Rennen macht, ist also noch nicht komplett entschieden. Sollte sich die Heterojunction-Solarzelle durchsetzen, dürfte auch schnell die Verfügbarkeit deutlich steigen.