Solarzellen sind ein High-Tech-Produkt
Artikel (Nr.1701) wurde am 15.06.2010 veröffentlicht
So natürlich wie es ist,
aus dem regenerativen
Energieträger Sonnenlicht
elektrischen Strom zu
erzeugen, so natürlich ist
auch der Rohstoff aus dem die
Solarzellen sind:
Silizium. Was die wenigsten
wissen, dass es sich hierbei
um den Stoff handelt, der am
zweithäufigsten auf der Erde
vorkommt. Es ist nicht
übertrieben zu sagen, dass die
Siliziumressourcen nahezu
unbegrenzt sind. Doch ein
großes Problem gibt es, bevor
dieses Element zur Produktion
von Solarzellen Verwendung
findet. Es muss gereinigt
werden. Dieser Vorgang ist
sehr komplex. Zu den neuesten
Techniken gehört es den
Quarzsand mittels
Lichtbogenofen zu reinigen.
Aus dieser Silizium-Schmelze
ziehen die Hersteller von
Solarzellen Einkristallstäbe.
Auf diesem Stab wächst nun das
Kristall hinauf. In einem
nächsten Arbeitsschritt
zerschneidet man die Stäbe.
Das ist einer der wichtigsten
Arbeitsgänge bei der
Produktion von Solarzellen.
Nur mit dem Einsatz von
Hightech lassen sich diese
Scheiben mit einer Dicke von
lediglich 0,4 Millimetern
schneiden. Leider fällt dabei
50% Abfall an. Nun müssen die
zukünftigen Solarzellen
dotiert werden. Dabei sind
Temperaturen zwischen 800 und
1.000 Grad Celsius notwendig.
Indium oder Bor wird dabei auf
die Module aufgebracht.
Die Solarzellen bestehen
aus zwei verschiedenen
Schichten. Von den Fachleuten
auch Si-Schichten genannt.
Ziel für einen möglichst hohen
Wirkungsgrad ist es, bei dem
Übergang von der P-Schicht zur
N-Schicht so viel Sonnenlicht
wie nur möglich zu
absorbieren. Das klingt
einfach ist es aber nicht. Die
Konstrukteure von Solarzellen
müssen diesen Übergang
möglichst nah unter der
Oberfläche von den Solarzellen
platzieren. Hier ist die
Physik nämlich gnadenlos und
trennt nur jene
Elektronenpaare welche hier
entstehen. Nur dadurch kommt
ein Elektronenfluss in den
Solarzellen zustande. Doch was
passiert mit den anderen
Elektronen? Sie rekombinieren,
wie die Experten sagen, und
gehen dadurch für die Nutzung
als elektrischer Strom
verloren. Ein weiteres Problem
bei der Herstellung von
Solarzellen ist, dass die
Vorderseite der Module so
beschaffen sein muss, dass
dort das Licht hindurch kann
und trotzdem müssen Kontakte
angebracht sein.
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