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Photovoltaik mikromorphes Modul

Photovoltaikmodul mikromorph, Fotovoltaik mikromorphes Modul
Photovoltaikmodul mikromorph

Dritt höchster Wirkungsgrad bei Photovoltaikmodulen.

Wirkungsgrad: Bis 10%

Durchnschnittlicher Wirkungsgrad handelsüblicher Module: 7,5%

Leistung: Bis 100Wp / m²

Herstellung erfordert einen mittleren Energieeinsatz.

Die Größe eines Moduls variiert je nach Hersteller und Modell zwischen 0,6m² und 1,8m²

Äußeres Erkennungsmerkmal mikromorpher Photovoltaikmodule

Mikromorphe Photovoltaikmodule erkennt man an der einheitlichen schwarzen Moduloberfläche.  Die mikromorphen Photovoltaikmodule bestehen nicht aus einem Verbund aus mehreren Solarzellen, sondern sind aus einem Stück, meistens in einem rahmenlosem Glas/Glas-Verbund. Trennungen innerhalb des Moduls wie bei amorphen Dünnschichtmodulen gibt es nicht.

Das elegante Design der rahmenlosen Glasmodule ist eine Inspiration für viele Architekten bei der Integration von Photovoltaikmodulen in Gebäudehüllen.

Technisches Erkennungsmerkmal mikromorpher Photovoltaikmodule

Ein mikromorphes Photovoltaikmodul ist eine Kombination zweier unterschiedlicher Silizium-Materialien. Es besteht aus einer oberen amorphen und einer unteren mikrokristallinen Siliziumschicht. Die obere amorphe Zelle wandelt den sichtbaren Teil des Lichtspektrums um, während die untere mikrokristalline Zelle die Energie des Sonnenlichts im nahen Infrarotbereich absorbiert. Durch die mikromorphe Technologie kann der Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen amorphen oder rein mikrokristallinen Modulen signifikant gesteigert werden. Gleichzeitig wird zur Herstellung deutlich weniger Solarsilizium im Verhältnis zu kristallinen Photovoltaikmodulen benötigt.

Funktionsweise eines mikromorphen Photovoltaikmoduls

Die folgende Animation zeigt Ihnen die Funktionsweise eines mikromorphen Photovoltaikmoduls. Animation durch klick starten.

Mikrokristallin-amorphe Module vereinen die Eigenschaften von amorphen Dünnschicht- und kristallinen Modulen in einem Modul.

Die mikromorphen Photovoltaikmodule sind in der Regel von oben nach unten wie folgt aufgebaut:

  1. Gehärtetes eisenarmes Frontglas
  2. TCO - Transparente, Strom leitende obere Schicht
  3. 0,2 bis 0,4 mm Armorphe Schicht
  4. 2 bis 3 mm mikrokristalline Schicht
  5. TCO - Transparente, Strom leitende untere Schicht
  6. Antireflexionsschicht
  7. Gehärtetes Trägerglas

Die mikromorphen Photovoltaikmodule sind als Dünnschichtmodule in der Regel mit zwei Schichten ausgeführt. Bei dieser Technologie werden zwei Siliziumschichten eingesetzt.

  1. eine amorphe obere Schicht wie bei Dünnschichtmodulen
  2. eine mikrokristalline untere Schicht ähnlich wie kristalline Module

 

Die obere amorphe Schicht absorbiert und wandelt die Energie des sichtbaren Bereiches ( ca. 360 bis 720 nm ) des Sonnenspektrums in Gleichstrom um.

Die untere mikrokristalline Schicht absorbiert und wandelt die Energie im nahen Infrarotbereiches ( ca. 590 bis 1020 nm ) des Sonnenspektrums in Gleichstrom um.

Institut für Solare Versorgungstechnik (ISET)

Laut einer Studie des Institut für Solare Versorgungstechnik (ISET) erzielen mikromorphe  Photovoltaikmodule in Deutschland rund 7-10 Prozent höhere Energieausbeute pro Jahr gegenüber konventionellen kristallinen Module.

Vorteile der mikromorphe Photovoltaikmodule

Einfach und großflächig zu produzieren.
Eine bis zu 18 Prozent stärkere Energieausbeute gegenüber herkömmlichen kristallinen Modulen .
Hoher Wirkungsgrad bei diffusen Licht. Höher als bei kristallinen Modulen.
Photovoltaikanlagen auf Ost- und Westdächer, sowie schwach geneigte Norddächer können somit lukrativ und rentabel betrieben werden.
Bei der Herstellung sind nur niedrige Prozesstemperaturen erforderlich.

Theoretischer Wirkungsgrad mikromorpher Photovoltaikmodule

Mikromorphe Photovoltaikmodule warten mit einem theoretischen Wirkungsgrad von cirka 38% auf.

 

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