Reflexionsverluste

Wer kennt es nicht aus dem Physikunterricht? Die Reflexion von Licht. Fallen Lichtstrahlen auf eine OberflĂ€che 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 natĂŒrlich auch bei der OberflĂ€che von Solarzellen aus, wodurch bestimmte Reflexionsverluste entstehen, da nie 100% des Sonnenlichts verarbeitet werden.

Das Licht trifft zuerst auf die GlasoberflĂ€che und wird dann nochmals auf der eigentlichen SolaroberflĂ€che reflektiert. Die Reflexionsverluste auf der GlasoberflĂ€che sind stark vom Eingangswinkel des einfallenden Lichts abhĂ€ngig. FĂ€llt das Licht mit einem niedrigen, flachen Winkel ein, treten große Reflexionsverluste auf. Entwickler von Solarzellen sind daher bemĂŒht die GlasoberflĂ€che zusĂ€tzlich mit einer Antireflexionsschicht auszustatten und fĂŒr besondere LichtdurchlĂ€ssigkeit zu sorgen. Um weiter die Verluste zu minimieren, wird stets dafĂŒr gesorgt, dass das Sonnenlicht in einem direkten Winkel auf die Solarmodule einfĂ€llt. Die Solarzellen mĂŒssen also entsprechend der Sonnenrichtung ausgerichtet werden, um Verluste zu unterbinden.

 




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In Solarkollektoren werden zusĂ€tzlich sogenannte Absorber integriert. Die schwarzen FlĂ€chen sorgen dafĂŒr, dass natĂŒrlicherweise besonders viel Sonnenenergie als WĂ€rme 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 WĂ€rmestrahlung hier zu absorbieren, wĂŒrde sich fatal auf die Elektronik der Solarzelle auswirken. Die Option einer Absorberschicht besteht hier also nicht. Hinzukommt, dass nur kurzwelliges, energiereiches Licht fĂŒr die Umsetzung in einer Solarzelle in Frage kommt. Als besonders wirksam hat sich erwiesen die GlasoberflĂ€che stark anzurauen, sodass einfallendes Licht oft hin- und herreflektiert wird, um dann schließlich doch noch auf die SolaroberflĂ€che zu gelangen. Werden Solarzellen völlig unbehandelt, ergo ohne Ausrichtung nach der Sonne und ohne angeraute OberflĂ€che gingen Solaranlagenbetreibern mehr als ein Drittel an Leistung verloren. Reflexionsverluste zu verhindern ist daher ein entscheidender Faktor bei der EffektivitĂ€t von Solarzellen.

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