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[[Diskussion:Solarzelle/Archiv#Thema 1]]
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Auch energetische Amortisationszeit - es ist seit vielen Jahren (es könnten schon bald 20 Jahre sein) bekannt, daß die Energierücklaufzeit von Solarzellen wesentlich kleiner ist als ihre Lebensdauer - das Gerücht, dem wäre nicht so, hält sich hartnäckig, stimmt aber, wissenschaftlich schon mehrfach von verschiedenen Seiten belegt, nicht! Siehe dazu beispielsweise http://emsolar.ee.tu-berlin.de/allgemein/enamort.html (zum Thema energetische Amortisation erneuerbarer Energie"quellen", Info von 1995). Das ist ein großer Vorteil gegenüber konventionelle Kraftwerken, denn die können das per se nicht, da sie ja von der Energiezufuhr durch fossile Brennstoffe leben, und damit niemals mehr Energie erzeugen können als sie verbrauchen (keine positive Energiebilanz). -- Schusch 23:27, 26. Dez 2003 (CET)
Das ist die ganz persönliche Sicht von Schusch und hat leider - wieder einmal - mit der Realität nichts zu tun ! Überall in der Literatur gelten gerade Solarzellen als extrem schlecht in der Energiebilanz, das zeigen übrigens auch Überschlagsrechnungen. Schusch stellt die Welt geradezu auf den Kopf und das Ganze wird dann hier auch noch als "neutal" dargestellt ... 62.104.222.64 01:10, 27. Dez 2003 (CET)
im Gegensatz zum polemisierenden Gelaber war ich in der Lage eine Referenz anzuführen. Diese verweist wiederum auf mehrere Quellen - selbige habe ich auch schon vor der Nase gehabt, und kann sagen, die sind seriös und teilweise sehr konservativ geschätzt, denn es geht um ernsthafte Forschung und nicht um die Verneinung jeglicher, nicht in die Monopolpolitik der großen Energiekonzerne passenden Technologien, die dir ja sehr am Herzen gelegen zu sein scheint. Da du mir ja schon Windkraftanlagen untergeschoben hat, an dieser Stelle mal die Frage: arbeitest du vielleicht in einem Atomkraftwerk, daß du vor jeglicher Forschung in dieser Richtung die Augen fest verschließt (tut mir leid, so langsam kommt bei mir der Eindruck auf ..., so unwissenschaftlich, polemisch, schluderig und unbelegt, wie deine Argumente kommen) -- Schusch 16:40, 27. Dez 2003 (CET)
Schusch hat noch nicht kapiert, das Wikipedia nicht seine Öko-Fuzzi-Homepage zur Verbreitung seiner Ideologien etc. darstellt, sondern ein Online-Lexikon für Alle, das der Wahrheit verpflichtet sein sollte. Kritik erträgt er nicht. Gleich wird wieder alles gelöscht ! Leute, die es wagen, seiner Heiligkeit zu widersprechen, werden hier von ihm angepöbelt (s.o.!). Du kotzt mich ganz schön an. 212.144.7.19 18:04, 6. Mär 2004 (CET)
Du hast wohl noch nicht kapiert, dass man sich benimmt! Außerdem hast du Schlaukopf dich getäuscht: Amorphe Solarzellen haben eine Energieamortisation unter einem Jahr, polykristalline von 1-5 Jahren (sie "leben" ungefähr 30 Jahre), die monokristalline von 2-8 Jahren (auch sie hält 30 Jahre!) Außerdem ist Wikipedia ein Online-Lexikon und keine Atom- und Kohlekraft-Werbeseite für Umweltverschmutz-Deppen! Du kotzt mich auch an !
und wo bleibt das Pro-Argument für diese uralte und falsche Information, die ich aus dem Artikel gelöscht habe? Dämliche Polemik wegen korrektem Löschen falscher Information zeugt nicht gerade von Fachwissen -- Schusch 19:01, 6. Mär 2004 (CET)
Ich betrachte die energetische Amortisationszeit von Solarzellen ebenfalls kritisch.
Was IMHO nicht betrachet wird, ist die KOMPLETTE Anlage, also der gesamte Aufbau
incl. Alu-Rahmen, Trägermaterial, Epoxy-Harz (oder was auch immer), Glas-Deckel,
u.s.w. Dabei beziehe ich die energetische Bilanz der gesamten Elektronik, der
Verkabelung, Wechselrichter und evtl. Akkus und Kabelverlusten bis zum
Einspeisepunkt ins 230V-Netz mit ein. Aber erst dann wäre die Betrachtung korrekt.
Dazu kommen Schäden/Totalausfall von Elektronik.
Tatsache ist nun mal eine Alterung und Rückgang der Leistung um 20% i.d. Lebensdauer.
Zellen arbeiten in Mitteleuropa nur teilweise mit voller Sonneneinstrahlung, ich
schätze mal, dass sie die Hälfte ihrer Lebensdauer unter Wolken oder Nachts verbringen,
Was ist mit Erblindung der Glasabdeckung, Staubbelag, ?
Und das bedeutet, dass selbst bei 30 Jahren Lebensdauer, die oft genannten
Energierücklaufzeiten von 14 Monaten bis 7 Jahren (je nach Material) IMHO erheblich
nach oben angepasst werden müssen, da sie eben nur selten mit voller Leistung arbeiten.
Gruss Martin, 26.01.2004
Wann ist denn endlich Schluß mit dem Märchen, dass Solarzellen "unter Wolken" keinen Strom produzieren?!?! Daß gleichmäßige Licht unter einer (nicht zu dicken) Wolkendecke kann u.U. sogar günstiger sein, als direkte Sonneneinstrahlung. Und: Wie ist es denn mit der energetischen Amortationszeit der bisherigen Großkraftwerke inkl. aufwändigstem Verteilernetz? (Das war der Benutzer mit der IP [1] um 19:28 am 16. Mai 2004; nachgetragen von schusch)
Die komplette Anlage wurde betrachtet - inkl. aller Bauteile (auch der elektronischen), der notwendigen Montagearbeiten, der elektrischen Energie, die dafür benötigt wird, aller notwendigen Anschlüsse und Anschlußarbeiten etc. - daß es dabei zu Pauschalisierungen kommt ist klar - deswegen ist ja auch die Spannbreite der Angaben so groß. Aber Details dazu sind der entsprechenden Literatur zu entnehmen. Und ja, die Degradation und normale Verschmutzungen wurden auch berücksichtigt. -- Schusch 15:21, 26. Jan 2004 (CET)
Siehe hierzu auch die Studie des DLR und ISI zum Vergleich der Kosten erneuerbare/fossile Energien von April 2006 : [2]--moeb1us
Zum Thema Lebensdauer habe ich noch etwas zu sagen: Solarzellen aus kristallinem Silizium verlieren in Praxistests praktisch nichts von ihrem Wirkungsgrad, sind also nach 30 Jahren so gut wie neu! Die hauptsächliche Ursache der Degradation bei Solarmodulen mit kristallinen Siliziumzellen in der Praxis (also auf Dächern z.B.) ist das "browning" der Plexiglasabdeckung. Das haben Langzeituntersuchungen ergeben, wobei dort kein "beschleunigter" Test (also Simulation von 30 Jahren einstrahlung innerhalb eines Jahres) benutzt wurde, sondern wirklich 30 Jahre alte Solarmodule, die 30 Jahre lang auf dem Dach waren untersucht worden sind. Diese Aussage gilt natürlich nicht für modernere Zellen, wie z.B. druckbare Zellen. Da muss erst abgewartet werden, beschleunigte Tests bringen in einem Jahr erste Ergebnisse, aber 100%ige Aussagekraft haben erst Feldtests. Ich habe zu dem Thema einmal einen Zeitungsartikel gelesen, weis aber nicht mehr wann genau und in welcher Zeitung (ich glaube GEO), daher ist es nichts für die Wikipedia. Noch etwas: Liebe anonyme Kritisierer, es wäre der Diskussionskultur hier sehr förderlich, wenn für Behauptungen denen in mehreren anderen Quellen widersprochen wird eine Quelle genannt würde. Dann kann man nämlich anfangen, über die Seriosität aller genannten Quellen zu diskutieren. Wenn nämlich deine Behauptung, für Solarzellen würde mehr Energie aufgewendet als nachher herausschaut, für einen bestimmten Solarzellentyp der vielleicht für die Raumfahrt interessant ist stimmt, dann könnte man das ja für diesen Solarzellentyp in den Arikel schreiben. Als generelle Aussage stimmt es nicht, da trifft das Gegenteil zu: Photovoltaikkraftwerke haben sich nach 1-7 Jahren energiemäßig amortisiert. - Gustl
Bild Solarzelle
Ist der Zollstock auf dem Bild der Solarzellen wirklich wichtig? 2 cm x 2 cm ist nun nicht die typische Solarzellengröße, eher 10 cm x 10 cm oder inzwischen noch größer. Statt eine untypischer Größe suggerieren dann lieber die Größe offenlassen
Hallo Kai11, etwas Geduld bitte, ich werde demnächst mal eine Zelle entweder abfotographieren oder direkt auf den Scanner legen (mal sehen was geht - vielleicht auch Mono & Poly im Vergleich) - solange ist das Bild ja nicht ganz falsch. Zur Zeit habe ich hier nur eine ohne Antireflexbeschichtung, die ist damit untypisch grau ... Gruß, -- Schusch 17:56, 3. Mär 2004 (CET)
Hallo Schusch, das wär toll! Viele Grüße Kai11 19:35, 3. Mär 2004 (CET)
A propos bild: die wiki datenbank hat scheinbar schon ein sehr professionell aussehendes bild einer kristalinen solarzelle. es wird verwendet im französischen artikel (photovoltaique). Ich hab leider noch keine ahnung wie man bilder hochlädt oder einfügt. könnte das jemand erledigen? nichts gegen den aktuellen photograph, die mühe war es bis jetzt sicher wert!
Cellulesolaire 03:10, 16. Mär 2006 (CET)
Details
Letzter Kommentar: vor 20 Jahren2 Kommentare1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Hi, Hier steht wie Polykristallines Si hergestellt wird. Zudem steht das die Reinheit von dem Silizium geringer ist als die von dem Si das in der Elektroindustrie benutzt wird. Hier stimmt etwas nicht !!!
in der Elektroindustrie wird Einkristallines Si benutzt. Dieses wird auch für Solarzellen benutzt. Bei Si für Solarzellen wird eine sehr hohe Reinheit gefordert, da an Verunreinigungen die Ladungsträger rekombinieren. Das ist bei vielen Chips nicht ganz so schlimm. Denn diese Rekombination
steigert glaube ich nur den Energieverbrauch. Stören tut es bei Chips die eine geringe Verlustleistung haben müssen. z.B. Mikroprozessoren.
Sehr viele Chips, benötigen nicht diese Extreme Reinheit !
Mein Vorschlag zum Zonenschmelzverfahren:
Das Zonenschmelzverfahren dient der Reinigung von gezogenen Einkristallen. Bei diesem Verfahren wird durch den Kristal eine Heizung bewegt, die den Kristall aufschmilzt. Beim Abkühlen Organisiert sich das Kristallgitter neu. Verunreinigungen lagern sich schlechter an und können auf diese Weise aus dem Kristall getrieben werden.
Als Produkt erhält man einen Einkristall der im einen Ende(oberen ?!?!) eine höhere und im anderen Ende eine niedrigere Reinheit besitzt.
Das nicht ganz so reine Si wird dann günstiger verkauft. (laut meinem Prof an Chiphersteller! kann man aber auch für Mikrosysteme verwenden)
Leider sind meine theoretischen Kenntnisse aus meinem E-Technik-Studium ein paar Jahre her, aber ASFAIK ist für Chips hochreines Si
notwendig, da es durch die Rekombinationseffekte an den Korngrenzen auch noch andere nicht erwünschte Effekte auftreten. 213.185.135.249 15:18, 5. Jul 2006 (CEST)
Waferbearbeitung:
Die Schritte zum beseitigen der Sägeschäden sind keine Chemischen Bäder :(
Es handelt sich hier um Schleif- (Läppen) und Polierprozesse
Nach dem Läppen kommt normalerweise ein HF-Ätschritt..... 213.185.135.249 15:18, 5. Jul 2006 (CEST)
Soll noch mehr zur Funktionsweise Der Solarzelle geschrieben werden ?
Absorption im Direkten Halbleiter besser als im Indirekten -> Dicken der Solarzellen. GaAs Zellen können z.B. sehr dünn gefertigt werden, da GaAs ein direkter HL ist und das licht nach einigen mikrometer absorbiert hat..
Was ist mit der Physik der Ladungströger trennung ? Diffusionslängen und Raumladungszone ?
Wäre schön wenn das mit eingebaut wird.
Euer Sulk (19.26 16.05.2004)
nur zu - ich habe im Augenblick keine Zeit ... gerne ergänzen, von Dünnschicht habe ich eh nicht viel Ahnung. Das mit der Reinheit bei den Solarzellen kann ich allerdings nicht ganz glauben, denn wieso sollte dann z. B. Wacker extra und aufwändig ein neues kostengünstigeres Verfahren als für die Chipindustrie entwickeln? Betrifft das vielleicht nur die sehr speziellen und absolut nicht mit dem Massenprodukt zu vergleichenden Solarzellen für die Raumfahrt?
Hi,
ich glaube hier werden verschiedene Bearbeitungsmethoden einfach durcheinander geworfen!
zukünftige Solarwafer werden noch als Block entweder geschliffen oder geätzt! Elektronikwafer werden erst geschliffen, dann geätzt und geläppt!
Solarwafer werden natürlich durch chemische Bäder gereinigt aber nicht wegen der Sägeschäden! Sondern um die Oberflächen zu Reinigen und teilweise leicht anzuätzen, damit ein Oberflächenvergrößerung entsteht.
Zur Reinheit: Elektronik Si ist zumeist wesentlich reiner (je nach Anwendung) als Solarsilicium! In den Anfangsjahren der Solartechnologie hat man nur mit Abfällen aus der Elektronikbranche gearbeitet.
und noch einmal!!!! Es gibt keine Polykristallinen Zellen!
schöne Grüße!
TKalf
Die kostengünstigen Verfahren mit geringerer Reinheit werden eben aus KOSTEN gründen eingesetzt. Um Die Kosten zu reduzieren. Der Wirkungsgrad ist dadurch deutlich geringer. Mein Prof entwickelt auch Solarzellen mit "niedrigen Wirkungsgrad". Merkmale sind eben eine günstige herstellung. Beim Reinigen des Siliziums wird also als erstes gespart.
Die Schritte zum Beheben der Sägeschäden bei polykristallinen Zellen sind definitiv chemische Bäder - dein Prof scheint wirklich etwas mit Raumfahrt-Solarzellen zu tun zu haben - meine Information ist direkt vom Produzenten ... :-)
Naja chemische Bänder sind ja auch richtig. der Prozess heisst Läppen. Und danach folgt ein Polierschritt. Vom prinzip sollte es nur eine Ergänzung sein.
Außerdem fertigen mehrere Hersteller aus Abfallprodukten der Chipindustrie Dickschichtzellen (z. B. Astropower) - die sind etwas dicker als normale Zellen, wenn du die mal in der Hand hattest, kennst du den Unterschied.
handelt es sich um Poly oder Einkristalline Zellen ? (Amorph schliesse ich mal aus) Auch die Abfälle aus der chipundustrie kann man reinigen ;-)
die Details der Halbleiterphysik sind ja in den jeweiligen Artikeln zu finden (Raumladungszone fehlt z. B. noch :-), eine Zusammenfassung und die spezielle Kombination von p-n-Übergang und innerem Photoeffekt sollten hier im Artikel stehen, und etwas über Diffusionslängen auch gerne - aber verständlich formuliert ...
Da sehen wir die ersten Probleme. Ich kenne die Physik der Solarzelle ziemlich gut. Aber mit dem Schreiben habe ich so meine Probleme :( Was ist mit Hetero übergängen oder Hetero-Emitter ? Naja ist auch schon sehr Speziel ... vieleicht sollten wir ein Solar Wiki aufmachen *rofl*
Hallo Sulk, du hast übrigens mit deiner Anmeldung eine Benutzerseite Benutzer:Sulk und eine Diskussionsseite Benutzer Diskussion:Sulk zur Verfügung - auf letzterer hatte ich dir eine Nachricht hinterlassen. Und zum Text - du kannst ja einfach mal hier auf der Diskussionsseite - oder aber auf deiner Diskussionsseite einen Textvorschlag machen - ich würde mal drüberschauen und Fragen stellen :-) dann kommen wir vielleicht zu einer lesbaren Fassung; Gruß, -- Schusch13:49, 18. Mai 2004 (CEST)
wie soll man diesen Diskussionsabschnitt nachvollziehen, dass ist ein reines Chaos von Behauptungen und Gegenbehauptungen, teils Halbwissen teils Vermutungen - zB Diffusionslänge in GaAs, Mikrometer, das ist in der Größenordnung der Elektronen/Photonen riesig.. --moeb1us
Im Grunde genommen gehört das zu einer Untergruppe: "Innovative Solarzellen". Ob das ins Wiki gehört, kann ich als Anfänger nicht sagen. --Zahnstein 18:13, 30. Okt 2004 (CEST)
Aus dem Artikel läßt sich überhaupt nicht entnehmen, wie das genau geht... nachdem schon der Begriff "organische Solarzelle" falsch verwendet wird, ist auch nicht klar, ob das wirklich eine Solarzelle ist. Eventuell zählt das eher zu photobiologischer Energiegewinnung oder sowas. Ähnlich zu Biowasserstoff, nur daß er da noch nen elektrischen Aparat drumbaut. Aber sicher interessant. Degreen 02:45, 8. Apr 2006 (CEST)
zur bio-solarzelle kann ich nur sagen dass, das in wiki gehört da es sich um eine enzyklopädie handelt die eigentlcich den anspruch hat das gesamte wissen der menschheit zu beinhalten
Trotzdem noch eine frage zu einem anderen thema sollte man nicht noch wirkungsgrade angeben denn die 16% die einmahl indirekt (160W von 1000W) angegeben sind stellen nicht alles dar max.>30% norm 15-17%(handel) 25% andere labore andere zelltypen 3-5% ?
Absolut!!!!
Isotopenbatterien
Isotopenbatterien wandeln durch Thermoelemente die Infrarotstrahlung von Isotopen in Elektrizität um. Im Prinzip genau das, was Solarzellen mit dem sichtbaren Licht tun.
Gibt es nicht etwas Ähnliches, das die Röntgen- oder Gammastrahlung der Isotope umwandeln kann? Diese Wellenlängen sind wesentlich energiereicher als das sichtbare Licht, und radioaktiven Abfall gibt es genug für einen praktischen Einsatz.
[Benutzer:Himmelsfisch|Himmelsfisch]] 17:55, 9. Jun 2005 (CEST)
gebräuchliche Isotopenbatterien arbeiten nicht über den Umweg der IR-Strahlung - Siehe schönen Artikel mit vielen Fakten und Zeichnungen
Es gibt jedoch solche, wie Du es beschreibst (die also eine glühende Wärmequelle haben und die IRstrahlung fotovoltaisch in Strom verwandeln).
Röntgen- und Gammastrahlung kann man nicht sinnvoll fotovoltaisch in Strom verwandeln, denn der Bandabstand der Fotozelle ist nicht an die Quantenenergie angepasst. Auch hätte man imense Probleme mit der Radioaktivität (RTG´s verwenden Alphastrahler, die lassen sich besser abschirmen.)Ulfbastel 22:22, 24. Feb 2006 (CET)
Dupe?
I was linking to this article from a solar cell article in another language when I noticed there are two different solar/photovoltaic cell articles in german, if this is intentional or has been mentioned before, feel free to ignore. The articles are Solarzelle and Fotovoltaik
well, "Solarzelle" is the right one to link to - "Photovoltaik" (or Fotovoltaik) is the specific field in electrical engineering, which deals with the photovoltaic effect and associated technical equipment. -- Schorsch 2. Jul 2005 21:45 (CEST)
Andere Solarzellenarten
Bisher wurde hier nur die Silizium-Solarzelle ausfürlich beschrieben. In der Raumfahrt werden aber heute schon teilweise andere Solarzellentypen verwendet. Z.B. Galliumarsenid / Indiumphosphid Solarzellen von der Raumsonde SMART-1. Könnten diese auch, von jemandem der Ahnung davon hat, beschrieben werden. --Uwe W. 14:05, 13. Jul 2005 (CEST)
Dabei könnte man dann auch auf die Konzentratorsolarzellen eingehen, die vornehmlich nicht aus Siliziumzellen bestehen. --Zahnstein 14:45, 13. Jul 2005 (CEST)
Ja das wäre sehr interessant aber der Artikel ist durch die Siliziumherstellungssachen schon deart lang, dass es wohl dann zu viel Verwirrung gibt...Ulfbastel 22:01, 24. Feb 2006 (CET)
Die Breite der Palette ist wichtiger. Bei Bedarf ließe die Siliziumherstellung sich ausklammern.
Man hat natürlich schon viele Flops und Bluffs gesehen; das beweist aber nicht, daß es hier genauso ist:
http://www.hbci.com/~wenonah/new/nsolcel.htm
Ein gewisser Alvin M. Marks hat demnach zwei Solarzellentypen erfunden, einen auf Glasbasis, einen auf Polymerbasis, die einen Wirkungsgrad von sage und schreibe 70 bis 80 % bringen sollen. Die kWh damit soll 3 bis 4 US-Cent kosten. Das wäre natürlich ein feuchter Traum...
Allerdings hab ich bei Plastik Lebensdauer-Bedenken, speziell bei Wind und Wetter. - Na, wielleicht hat Herr Marks hier ja doch keinen Murks gemacht...
Hallo Yog-S,
ein Wirkungsgrad von 70-80% beim Konvertieren von Lichtenergie in elektrische Energie liegt deutlich über dem physikalisch Möglichen. Die genannten Patente von Herrn Marks sind aus den Jahren 1988 (4720642, erteilt) und 1984 (4574161, eingereicht) und seine Erfindung spielt mit den mutmaßlichen Möglichkeiten der damaligen und inzwischen restlos veralteten Produktionstechnik von dünnen Schichten. Mr. Marks sagt, dass er noch 5 Millionen US$ benötigt, um das Verfahren in das Prototypenstadium zu bringen, was zwei-drei Jahre dauern würde. Rückwirkend wünsche ich Herrn Marks gerne, es geschafft zu haben, die Forschungsgelder seinerzeit losgetreten zu haben. Zur heutigen Zeit allerdings kann sich jeder selber fragen, warum in den inzwischen verstrichenen knapp zwanzig Jahren nichts daraus entstanden ist... -- Wörns 17:00, 11. Aug 2006 (CEST)
Hatte den Abschnitt Grundlagen um Betrachtungen zum Wirkungsgrad erweitert. Anton 20:45, 11. Aug 2006 (CEST)
Wirkungsgrad
Leider sind die meisten im PV-Bereich Solar-Fetischisten mit Realitätsverlust!
O.K.: Phantasten braucht man auch, allerdings, siehe Neue-Energie 05/2008.S.62: Prof.Dr.E.Weber, Leiter, Fraunhofer-Inst.Freiburg: Zitat: "Die Methode mit direkt gereinigtem, metallurgischem Si wird die wahre Revolution bringen.Es ist nicht hochgereinigtes SI, sondern unsauberes Si, genügt aber für Fotomodule; hier kostet das Si nicht, 400.-$ / kg , sondern nur 1.-$ / kg; Es wird 14-16% Wirkungsgrad erreichen- das weit über Dünnschichtmodulen liegt. Es werden die ersten in 2 Jahren auf den Markt kommen. ES wird am Ende bei PV-ANlagen ein Gestehungspreis von 20 Cent/ kWhel resultieren, statt bisher 45 Cent/kWh;"
Dagegen steht Windkaft: Ihr ungeheures, billig wandelbares Potential;
Studie der Stanford- University 2007: Resultat: Das globale Windpotential (elektrisch)ist, wenn man nur die leicht zugänglichen Stellen mit Wind-Kraft-Anlagen (WKA) belegt, das 40 fache des Weltverbrauches von 2006" Stanford-Studie aus über 7500 Wetterstationen, 2007 berechnet); Für Windkraft gilt, on shore: 4,6 > 7,7 > 22 Cent/ kWh.
Gestehungskosten: nur 4,6 Cent/ kWh; Verkauf an Netz-Betreiber (NB) für 7,7 Ct/kWh, Verkauf an Endkunden für 22 Ct/kWh; D.h. der Windmüller "verdient" 3,1 Cent, der NB 14,3 Cent/ kWh;
Bei 39 fachem Überschuss an elektr. Strom kann man sehr wohl aus H2O elektrolytisch (also mit Strom) H2 aus H2O abspalten und mit H2 Autofahren. Oder ?
Das ist ähnlich, wie beim Kaffee von Nicaragua: Der Kaffeebauer kriegt fast nichts, die die weiter verkaufen aber sehr viel! 9.6.08, Dr.No
In diesem Artikel ist von Wirkungsgraden bis 24,7% die Rede, die Quelle ist die University of New South Wales, Australien. Im Artikel Wirkungsgrad ist von bis 37% die Rede, auf der Diskussionsseite findet man die Quelle. Diese Angabe beruht auf eine Entwicklung von Sharp von wohl 2004. Der angegebene Link [3] ist nicht mehr gültig, aber unter [4] oder [5] findet man die Seite noch. Muss man die Angaben hier korrigieren, gibt es neuere Erkenntnisse (Rekorde)? Eneldo 04:43, 5. Okt 2005 (CEST)
Rekorde? Sind wir hier an der Börse? Ne Rennliste etwa? Nun, der Gedanke ist zwar schön und ich denke auch ab und zu dran, aber die Recherche diesbezüglicher Fachartikel ist für die Autoren zwar schwierig, aber immer noch weitaus einfacher als die Herstellung solcher Zellen. Wenn du ein paar Datenquellen anführen könntest, dann könnten die Mitleser deine Fragen eventuell besser beantworten. Die deutsche Firma Q-Cells.de führt für ein Standardmodul Q8TT3 in der besten Leistungsklasse gerade mal einen Wirkungsgrad von 16% an. Vielleicht solltest du deine Frage spezifizieren. Suchst du nach den besten technisch machbaren Wirkungsgrad ohne Rücksicht auf die Produktionskosten oder suchst du nach den besten erhältlichen Wirkungsgrad unter Rücksicht auf die Kaufbarkeit durch Häuslebauer? --84.176.107.6 02:22, 6. Okt 2005 (CEST) + --84.176.107.6 02:29, 6. Okt 2005 (CEST)
All diese Zahlen sollten natürlich im Artikel stehen! Yog-S, 213.102.99.162 08:59, 6. Aug 2006 (CEST)
[6][7] frauenhofer instutut 35% zelle 23% für das modul. Hier 40% für die Zelle [8]. §7% für die Zelle [9] --Dirk33 12:13, 8. Okt 2005 (CEST)
Ich suche einfach nach korrekten, vollständigen und übereinstimmenden Angaben. Während es hier im Artikel heißt "Der Rekord für im Labor hergestellte Solarzellen liegt bei 24,7 Prozent (University of New South Wales, Australien), mit denen Module mit über 22 Prozent Wirkungsgrad hergestellt wurden." (nicht von mir eingefügt), werden im Artikel über Wirkungsgrad andere Daten genannt (die von Sharp). Also, es geht einfach darum, beide Artikel in Einklang zu bringen. Und obwohl eine solche "Rekord-Solarzelle" sich im Betrieb (noch) nicht lohnt, ist es trotzdem interessant zu erfahren, was technisch möglich ist. Im Zitat geht es gerade darum. Und ja, Rekorde im Technisch-Machbaren sind finde ich viel wichtiger als Rekorde an der Börse. Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis ist natürlich auch interessant, aber diese Größe sagt nichts über den Wirkungsgrad aus und der Wirkungsgrad ist aus diesem Grund dem Häuslebauer sowieso in der Regel unwichtig. --Eneldo 02:19, 11. Okt 2005 (CEST)
In der Tat ist wie oben schon erwähnt zu differenzieren zwischen technisch machbarem und sinnvollem, weil in der Zukunft vielleicht wirtschaftlich herstellbarem Wirkungsgrad. Fast die gesamte Forschung und Entwicklung der letzten 15 Jahre konzentriert sich doch auf Optimierung von Kosten. Fakt ist nunmal, dass der Wirkungsgrad schon durch Nutzung von nur einem Material begrenzt ist, und bei Silizium mit seinem unoptimalen Bandgap von 1,1 eV liegt man schon um die 25% (schätze darauf bezieht sich auch der erstgenannte Wert 24,7%) - und das ist ein theoretischer Wert. Real erzielbare Werte liegen nunmal deutlich darunter (Stichwort Massenproduktion).
Dass es nun sowohl andere Materialien als auch Techniken gibt (sei es GaAs oder CdTe oder CIS oder CSG oder Mehrschichtige Tandemzellen mit unterschiedlichen Bandgaps etc pp) ändert nichts daran, dass bei der Kostenfrage die Realisierbarkeit im betriebswirtschaftlichen Sinne zählt. Rekordwerte von Verfahren die dann verworfen wurden (und derer gibt es etliche) sind mit Vorsicht zu genießen. --moeb1us
Unter "Waferherstellung" steht:
"Eine weitere Quelle für Wafer war früher der Ausschuss an Rohlingen für die Herstellung von integrierten Schaltkreisen der Computerindustrie. Sind die Rohlinge dort zur Weiterverarbeitung nicht geeignet, können sie teilweise noch als Solarzelle verwendet werden. Mit den heutigen (2005) Herstellungsverfahren und dem enorm gestiegenen Bedarf der Solarindustrie hat die Verwendung von Ausschuss heute keine Bedeutung mehr."
=> Logik? Gerade heute sollten doch, wenn der Bedarf an Produktionsfaktoren gestiegen ist, alle möglichen Quellen dafür angezapft werden, also auch der Ausschuss anderer Sparten, oder nicht?
Oder bezieht sich das "Ausschuss hat keine Bedeutung mehr" auf die "heutigen Herstellungsverfahren", bei denen (aus technischen Gründen (?)) keine Rohlings-"Reste" mehr verwendet werden können?
Die Menge an Ausschuss, die noch aus der Waferproduktion kommt, ist im Verhältnis zum insgesamt in der Photovoltaik verwendeten Silizium gering. Das soll es wohl bedeuten. Allerdings weiß ich nicht, ob das auch wirklich stimmt. Astropower hat (früher? mindestens bis Ende der 1990er) Zellen aus solchen Wafern hergestellt, Microsol auch (mind. bis 2003) - die waren deutlich dicker als die üblichen Zellen. -- Schusch 19:49, 19. Nov 2005 (CET)
Ok, so gibt es einen Sinn. Wenn es also tatsächlich so ist, dann sollte man es im Artikel vielleicht etwas weniger zweideutig formulieren.
Meines Wissens nach ist es noch niemand auch nur annähernd wirtschaftlich gelungen, Sägestaub wieder einzuschmelzen. Wenn dem so ist, bitte eine Quelle angeben.
Hi,
ich habe diese Zeile gelöscht, da es ein absolutes Märchen ist, gleichzusetzen mit: "aus Sand Silicium herstellen"!
In dem Artikel sind zu viele Unwissensheiten. Ich arbeite seit 3 Jahren in dieser Branche im Bereich Technologie und Marketing und fühle mich fast wie in der Bildzeitung!
Aber nur Aufklärung bringt uns weiter ;-)!
TKalf
erhm, ein Großteil der Sandvolumen besteht auch aus Quarz (=Siliziumdioxid)? Nur weil darauf noch metallurgisches Si und dann erst Reinst-Si erzeugt wird, ist doch die Erzeugungskette kein Märchen? Bitte um Aufklärung. -- moeb1us
Letzter Kommentar: vor 18 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Warum gibt es keine Aluminiumantimonidsolarzellen zu kaufen, obwohl Aluminiumantimonid von den physikalischen Eigenschaften her optimal wäre?
Habe irgendwo mal gelesen, daß die Bandlücke von 1.5eV gut für Solarzellen wäre. Dann hast du recht, AlSb wäre wirklich sehr sehr gut. Normal sind die Gründe für Materialien eigentlich nur die Herstellungs- und Dotierverfahren, wie gut die ausgereift sind, ob das Material danach Risse zeigt oder wieviel Energie man aufwenden muß. Herstellungsverfahren sind inzwischen sehr arkan geworden. Si hat man am qualitativ hochwertigsten drauf, GaAs/GaP mit aufkommenden Lasern auch, GaN hat immer noch riesige Probleme, wird langsam. Nakamura hat 10 Jahre lang versucht, die richtige Dotierstoffe für blaue Laserdioden mit dem Material GaN zu finden und dabei eine Unsumme an Geld verfeuert. Alle anderen hatten schon aufgegeben und sind zu anderen Materialien übergegangen. II-VI-Verbindungshalbleiter kämpfen immer noch mit porösen Materialien, das Zeug bricht leicht im Allgemeinen. Sogar AlN hat noch eine hohe Defektdichte, obwohl da viele Gelder fließen. Und Unternehmen nehmen halt lieber Material her, das sich gleich verkaufen läßt, und nicht erst in zig Jahren. Hast du eine Ahnung, wer überhaupt mit dem Material arbeitet? Auch das gute russische Ioffe-Institut http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/index.html hat noch keinen Eintrag darüber. Also ich denke mal, man weiß nichts von dem Material. Degreen 03:45, 8. Apr 2006 (CEST)
OK... das Material wird scheinbar doch für technische Geräte verwendet... aber wenig Forschungsaktivität. Seltsam. Falls jemand in einer Uni-Bibliothek mal Zugang hat:
In einer dieser PDF-Dateien müßte die Antwort stehen.
Nachtrag: Material wird für Solarzellen verwendet. Meistens Tandem-Solarzellen, eigentlich nur Forschung. Alle III-V-Halbleiter sind im Vergleich zu Silizium einfach noch zu teuer.
ie Diskussion wurde zwar schon einmal geführt, siehe oben, jedoch ist der letzte Beitrag schon eine Weile her, sodass ich hier einen neuen Abschnitt angefangen habe.
Ich habe folgenden Satz aus dem Artikel entfernt:
Das Gerücht das eine Photovoltaikzelle in der Herstellung mehr Energie verbraucht, als sie in der Lebenszeit wieder einspielt ist nicht zu halten. Dies belegen mehrere Studien.
Dessen wäre ich mir nicht so sicher. Zumindest dürfte es um die Energiebilanz von Solarzellen schlecht bestellt sein. Ich werde mich in den nächsten Tagen in der Bibliothek umsehen, um Quellen zu finden, welche diese Aussage stützen oder ggf. widerlegen. --Quelokee 22:09, 16. Jan 2006 (CET)
ERST Information zerstören, DANN dich schlaumachen - sag mal: hast du sie noch alle??!!
Yog-S, 213.102.99.162 08:59, 6. Aug 2006 (CEST)
Nachtrag: ich habe auch folgende zwei Links rausgenommen, da die dort zu findenden Seiten von derselben Person stammen und ich deren Objektivität in Zweifel ziehe: [10], [11]
Den dritten habe ich drinnen lassen, da ich im Moment (ich hab grad etwas wenig Zeit) nicht sagen kann, dass dieser einseitig wäre: [12] --Quelokee 22:26, 16. Jan 2006 (CET)
Was haben wir für'n Glück, daß du nicht die ganze Seite löschst, weil du "deren Objektivität in Zweifel ziehst"!!
Du hast hier nicht deine persönlichen Ressentiments auszutoben, sondern wie jeder Andere auch solide zu argumentieren, ehe du Information zerstörst!!! Es mag dich erstaunen, aber du bist hier NICHT der liebe Gott!!!!! Yog-S, 213.102.99.162 08:59, 6. Aug 2006 (CEST)
ja, dann mach mal ... es laufen zur Zeit auch EU-Forschungsprogramme zu dem Thema, die übrigens auf eine noch kürzere Energierücklaufzeit kommen ... warum diese Ewiggestrigen immer alles in Zweifel ziehen, was ihnen nicht in den Kram passt? Was meinst denn du, wie ernsthaft jemand so eine Studie wissenschaftlich angeht, wenn die Zweifler Parade stehen, um die Studie zu zerpflücken? Ich packe die Links wieder rein, da sie akzeptiertes Wissen darlegen. Wenn du Gegenbeweise hast, kannst du sie, nach der Vorlage selbiger, gerne wieder entfernen. Den Satz am Ende kann man gerne weglassen, da das sowieso schon am Anfang steht. -- Schusch 22:32, 16. Jan 2006 (CET)
PS: hab ein bißchen ausgemistet und den Link auf die durchaus älteren Seiten der TU-Berlin (die Studie, auf die dort verwiesen wird, ist aber immer noch mit das wissenschaftlich fundierteste in der Hinsicht) rausgeschmissen. Dafür habe ich einen Link auf einen Bericht zum Crystal-Clear-Projekt [13] der EU eingestellt. Den Link auf die Hobby-Seite an der uni-münchen habe ich raus - das, was dort steht, kann man sich auf den Wikipedia-Seiten allemal schon zusammensuchen, keine Mehrinformation also. -- Schusch 00:18, 17. Jan 2006 (CET)
Hallo, Schusch, schön dass du dich gleich gekümmert hast um meine Änderungen. Sätze wie da das weltweit akzeptiertes Wissen ist, bitte drinlassen, bis der Herr den "Gegenbeweis" in Form fundierter Quellenangaben geführt hat sind nicht gerade die hohe Kunst der Kritik. Aber der Reihe nach:
Ich bin weder ein Ewiggestriger, wie von dir suggeriert, noch ziehe ich deshalb Dinge in Zweifel, weil sie mir nicht in den Kram passen. Zweifel melde ich genau dann an, wenn mir die Grundlage einer Behauptung zu fehlen scheinen, und das ist hier der Fall. Wenn du nicht einverstanden bist, dann schlage ich vor, dass du deinen Standpunkt erläuterst und ohne persönliche Angriffe auskommst.
Meine Änderungen galten v.a. dem sehr einseitig anmutenden Satz Das Gerücht das eine Photovoltaikzelle .... Ich habe sowohl die Ansicht gehört, dass derzeitige kommerzielle Solarzellen in ihrer Lebensdauer weniger Energie liefern als ihre Fertigung gekostet hat, bzw. zu wenig, als man das als vernünftig ansehen sollte (und mithin nicht sinnvoll seien) als auch das Gegenteil. Kurzum: ich weiß es nicht. Besagter Satz (der entscheidend ist) hat in den angegebenen Quellen aus unternstehenden Gründen keine Unterstützung, daher kam der Satz raus. Sollte ich finden, dass es tatsächlich stimmt, was darin gesagt wird, so werde ich ihn auch wieder rein stellen (in stilistisch verbesserter Form) - oder aber das Gegenteil.
Ich würde mir wünschen, wenn wir die von uns produziere Energie zu einem großen Teil mittels PV gewinnen könnten. So könnte man die Quadratkilometer großen Flächen an Dächern, die es gibt, zur Stromerzeugung nutzen und wir müssten z.B. weniger Erdöl importieren. Aber leider ist die Sache nicht ganz so einfach. Und es wird nicht dadurch besser, indem man sich nicht mit den Fakten auseinader setzt.
Es sollte dringend unterschieden werden zwischen der bestehenden Techologie auf der einen Seite, welche mitunter das in Rede stehende Problem hat, sei es, dass die Energierentabilität reduziert ist oder ganz ausfällt, und zukünftiger Technologie im PV-Bereich auf der anderen, mit anderen Materialien als Si, von der man sich tatsächlich eine positivere Energiebilanz erwartet (darüber sollte auch etwas im Artikel stehen, im Sinne eines Ausblick). Aber das, was ist, und das, was sein kann sind nunmal nicht das gleiche und es sollte selbstredend sein, diese beiden Dinge zu unterscheiden.
In der Artikelversion, welche ich korrigiert habe, wurden drei Links angegeben, die die positive Einschätzung der Energierentabilität stützen sollen. Zwei davon führen zu Seiten, welche von diesem ominösen Herrn Quaschning, oder wie er heißt, verfasst wurden. So eine Seite kann jeder aufsetzen, jeder kann dort (innerhalb rechtlicher Schranken) behaupten, was er/sie will; sei es, dass morgen die Welt untergeht oder etwas anderes. So eine Homepage eines einzelnen ist keine verlässliche Quelle für die behandelte heikle Frage und daher in einer Enzyklopädie nicht zu nennen. Deshalb habe ich den Link zu dieser HP auch wieder rausgenommen. Besides, das tuberlin im Adressnamen ist nicht, wie man vielleicht fälschlicherweise annehmen könnte, als Autoritätskriterium zu sehen. Es ist keine Kunst, auf einem Server einer Uni eine private HP aufzumachen, in der dann sowas wie 'tuirgendwas' vorkommt. Wenigstens hast du nicht diesen Link wieder eingestellt. Aber der andere ist um nichts bessser.
Den dritten, sich mit dem Thema etwas differenzierter auseinandersetzenden Link, den ich drinnen gelassen habe, hast du offenbar gelöscht. Passt es dir nicht, dass dort Vor- 'und' Nachteile der PV angesprochen werden?
Der neue, von dir eingestellte Link scheint auch eine fragliche Quelle zu sein. Denn dort werden für dir Top-Ergebnisse u.a. ein Standort in Südeuropa verausgesetzt, die Energieaufwendungen zur Si-Produktion gesondert behandelt und roof-top systems mit einer Energieeffizienz von 75% (!) angenommen. Genauere Angaben werden nicht gemacht. Das halte ich schlichtweg für nicht seriös. Deshalb werde ich nach wie vor bei Gelegenheit Quellen konsultieren, welche die Sachlage neutraler darstellen.
die hohe Kunst der Kritik wird durch deinen obigen Text aber auch nicht definiert.
es macht keinen Spaß, sich mit Leuten auseinanderzusetzen, die aufgrund ihres "Kenntnisstandes", den man einfach als Unkenntnis bezeichnen kann, Fakten aus einem Text herausnehmen. Ich zitiere dich in dem Zusammenhang mal wörtlich:
Ich habe sowohl die Ansicht gehört, dass derzeitige kommerzielle Solarzellen in ihrer Lebensdauer weniger Energie liefern als ihre Fertigung gekostet hat, bzw. zu wenig, als man das als vernünftig ansehen sollte (und mithin nicht sinnvoll seien) als auch das Gegenteil. Kurzum: ich weiß es nicht.
Da gibt es nur eins: kurzum die Finger vom Artikel lassen, und unklares auf der Diskussionsseite anzweifeln. Deine Zweifel wurden hier schon von anderen geäußert, wenn du darüber hinaus Fragen hast, formuliere sie verständlich und äußere sie.
Daran, dass du nur den besagten Satz aus dem Artikel genommen hast, und damit meintest, genau die "Behauptung" zu entfernen, ist gut zu erkennen, dass du den Artikel nicht gelesen hast. Wie übrigens der Einsteller des Satzes auch. Das Thema wird weiter oben, besser formuliert, schon behandelt. Du brauchst den Satz also nicht wieder einstellen, sondern du solltest mal den Artikel lesen. Wenn dir dabei etwas auffällt, was du besser formulieren kannst oder auch mit deinem Wissen (! nicht mit Vermutungen) anreichern kannst - das ist willkommen.
In deinem Kommentar steckt wohl auch ein Verständnisproblem deinerseits - es geht bei dem Thema Energierücklaufzeit eben nicht um die Kosten, sondern um den Energieaufwand und späteren -ertrag. Die Betrachtung der Kosten gibt eine deutlich andere Bilanz, das bestreitet niemand.
Zu deinem Satz:
Sollte ich finden, dass es tatsächlich stimmt, was darin gesagt wird, so werde ich ihn auch wieder rein stellen
das ist eine ziemlich überhebliche Sichtweise, die dein Unwissen über das Wissen anderer stellt. Nur wenn du die Fakten irgendwann mal überprüft hast, dürfen sie hier stehen? In der Wikipedia funktioniert das anders: Wenn du berechtigte Zweifel anführen kannst, in Form wissenschaftlich fundierter und akzeptierter Ergebnisse, dann kannst du diese einbringen - auch in Form von Herausnahme von falschen Angaben. Aber dafür müssen zumindest mal Quellen genannt werden. Und diese Quellen sollten keine x-beliebigen, von Laien gestalteten und wiederum völlig ohne Quellenangaben versehene Seiten mit Halbwissen sein.
du solltest eigentlich deine selbst formulierten Sätze beachten, zum Beispiel den hier:
Aber das, was ist, und das, was sein kann sind nunmal nicht das gleiche und es sollte selbstredend sein, diese beiden Dinge zu unterscheiden.
bisher hast du noch mit keinem Wort erwähnt, wo du dein "Wissen" denn her hast. Das steht im Gegensatz zum Wissen im Artikel, für das Quellen gegeben sind, unter anderem auch hier auf der Diskussionsseite, in der Versionsgeschichte und unten im Artikel.
Der ominöse Herr Quaschning hat einen Lehrauftrag an einer deutschen Fachhochschule, er ist kontaktierbar und du solltest das ruhig auch mal machen, um ihn mit deinem "Wissen" weiser zu machen. Er hat nebenbei auch noch ein Buch geschrieben, dass inzwischen in der vierten Auflage erhältlich ist und ebenfalls in einer englischen Fassung. Das Buch wird weltweit eingesetzt und vermittelt anerkanntes Fachwissen.
der von mir herausgenommen Link zum Server der Uni München enthielt, wie auch der Versionsgeschichte des Artikels zu entnehmen ist, keine Mehrinformation und zeigt insgesamt eine recht laienhafte und fachlich nicht besonders tiefgehende Aufarbeitung des Themas. Das bietet die Wikipedia allemal schon, ich empfehle dazu, einmal Wikipedia:Links anzuschauen.
ein Forschungsprojekt der EU als nicht seriös zu bezeichnen, kann ja angehen, aber da sollte die Kritik schon ein bißchen mehr als völlig undifferenziert und nicht greifbar sein. Zumal aus deinem Kommentar hervorgeht, dass du den Kurzartikel nicht richtig gelesen hast.
Insgesamt kam von dir bisher keine belegte fachliche Kritik, d. h. jegliche Aktion deinerseits am Artikel, die über die Form und den Ausdruck hinausgeht, solltest du solange bleiben lassen, bis zu dem, was du ändern möchtest, wenigstens die Grundlagen des Wissens vorhanden sind. Da du ja an einer Universität studierst, hoffe ich, dass du dort das Handwerkszeug für wissenschaftliches Arbeiten an die Hand bekommst und freue mich auf eine fachlich kompetente Zusammenarbeit. Der Artikel ist nämlich noch nicht wirklich gut.
Könntest du bitte davon absehen, ständig mit der sprachlichen Keuler herumzuschmeißen ??:
kurzum die Finger vom Artikel lassen, sowie das ist eine ziemlich überhebliche Sichtweise, die dein Unwissen über das Wissen anderer stellt und bisher hast du noch mit keinem Wort erwähnt, wo du dein "Wissen": Die Frage um die Energierücklaufzeit tauchte in einer VO bei der Besprechung der Übergangsmetalle auf. Titan ist ein solches, und dabei wurde die Aussicht diskutiert, dass im Unterschied zu den bestehenden Solarzellen aus Silicium eine neue Generation dieser Technologie endlich eine bessere Energiebilanz aufzuweisen hat als die bestehende. Das habe ich auch oben hingeschrieben, aber offenbar hast du diesen Teil meines Kommentars ignoriert. Die Diskussion um den Artikel, worin deine Ansicht einzig und alleine von dir vertreten wird, hat mich in diesem Zusammenhang dazu bewogen, besagten Satz zu entfernen als ihn als ungesicherte Aussage (s. gleich) stehen zu lassen.
Im Unterschied zu deiner Anschuldigung habe ich den Artikel sehrwohl gelesen, wie auch die von dir vorgebrachte Studie. Du beschuldigst mich, einen Artikel zu ändern, obwohl ich über das Thema nicht bescheid wüsste. Nun, letzteres ist, wie oben angeführt, wahr - ich habe mit PV nichts Näheres zu tun. Genau deshalb habe ich nicht das z.B. Statement Dennoch können die heute verwendeten Solarzellen die für ihre Produktion erforderliche Energiemenge innerhalb von 1,5 bis 7 Jahren (je nach Bauart) wieder erzeugen, haben also eine positive Energiebilanz. editiert oder irgend etwas anderes in diesem Artikel, von jenem schlecht formulierten Satz, den du auch nicht vermisst, abgesehen (ich weiß also gar nicht, wieso du dich überhaupt so aufregst). Ich halte es aber für wichtig, dass das Problem der Energiebilanz nicht nur peripher angesprochen wird, deshalb sollte etwas mehr darüber in dem Artikel stehen. Um es klar zu stellen: Wenn ich sage, dass der Satz wieder rein soll, wenn er sich als richtig erweist, dann meine ich (wie oben angeführt), dass an dessen Stelle die Energierücklaufzeit behandelt werden soll, und zwar mit richtigen und verlässlichen Quellen. Als ich die Seite editierte, wurden nur die von mir kritisieren Links zur Unterstützung dieses Statements aufgeführt. Ich bin nach wie vor der Meinung, dass die private Homepage von Volker Quaschning nicht als Maß der Dinge zur Energierücklaufzeit hergehalten werden kann. Nur weil dieser Herr einen Lehrauftrag an einer deutschen Fachhochschule hat, heißt das nicht, dass wir ihn als eben genanntes Maß hernehmen müssen, noch dazu, wo wir nicht ausschließen können, dass dieser (siehe HP) ein Interesse an der positiveren Darstellung der Sachlage hat. Ich kenne Leute, wie jemanden, der an der Uni Vorlesungen hält, auch Bücher schreibt, am JPL der NASA gearbeitet hat und sich dabei als Fürsprecher nukleargetriebener Antriebstechnologien für Raketenmotoren exzelliert. Soll ich dessen Privatmeinung vielleicht auch als Referenzquelle für einen entprechenden Wikipedia-Artikel hernehmen?
In deinem Kommentar steckt wohl auch ein Verständnisproblem deinerseits - es geht bei dem Thema Energierücklaufzeit eben nicht um die Kosten, sondern um den Energieaufwand und späteren -ertrag. Genau davon rede ich die ganze Zeit.
Um vielleicht ein Missverständnis aufzukären, welches ich allerdings in dem gesamten Diskussionsverlauf mitfabriziert habe, weil nicht kenntlich gemacht: Hinsichtlich der Frage, ob eine Photovoltaikzelle in der Herstellung mehr Energie verbraucht, als sie in der Lebenszeit wieder einspielt geht es mir um die bestehenden Anlagen und mithin um deren Technologie, wo dies sehrwohl ein Thema ist. Ich stimme zu, dass für neue Systeme die Energiebilanz positiv ausfällt. Wie aber schon angedeutet, halte ich eine quantitative Darstellung der Energierücklaufzeit in dem Artikel für notwendig. Die Zeit, die eine Solarzelle damit verbringt, ihre eigene Erzeugung wieder wett zu machen, ist ja z.T. erheblich und man kann wohl einsehen, dass diese Charakteristika bei der Bewertung entscheidend sind.
Und nochetwas: es geht mir nicht darum, die Solartechnik in irgendeiner Weise nieder zu machen, sondern einzig um eine verlässliche Darstellung des Themas. Dem widmete meine allererste Änderung überhaupt.--Quelokee 00:16, 18. Jan 2006 (CET)
Nachbemerkung (bevor mit etwas angekreidet wird): bei dem oben erwähnten Titan im Zusammenhang mit Solarzellen ist die Verwendung eines Substrates aus Ti/Mo gemeint. --Quelokee 00:43, 18. Jan 2006 (CET)
Hallo Quelokee,
ich habe drei Fragen bzgl. deiner Interpretation der EU-Studie:
1. Was stört dich an dem Wert "Performance Ratio" (deine Übersetzung Energieeffizienz) von 75 %? M.E. ist der Wert eher zu niedrig angesetzt. In Süddeutschland haben PV-Anlagen durchaus über 80 %. (Globalstrahlung ca. 1.150 kWh/m2/a und erzielter normierter eingespeister Energie von ca. 1.000 kWh/kWp/a) Oder hast du den Wert nicht so ganz verstanden?
2. Was meinst du mit "die Energieaufwendungen zur Si-Produktion gesondert behandelt"? Was stört dich genau? (Stelle im Text)
3. Zu: ".. dort werden für die Top-Ergebnisse u.a. ein Standort in Südeuropa verausgesetzt..". Wo ist da das Problem? Es werden doch auch für Mitteleuropa Werte genannt (2,5 bis 4,5 Jahre) die sich mit den bekannten Angaben decken.
ad (1): Ich habe erneut die Definition für Globalstrahlung (mit dem ich irradiation identifiziert habe)nachgeschlagen. Entgegen meiner vorherigen Annahme, diese würde sich auf die eingestrahlte Leistung unter optimalen Umständen (Wetter, Ausrichtung normal zum Strahlungseinfall) beziehen, ist dies dagegen tatsächlich bezogen auf real vorgefundene Bedingungen und mithin auch wirklich ein Charakteristikum eines gegeben Ortes. Damit ist der angegebene Wert von 0,75 plausibel (der sich dannn daraus tatsächlich so einfach errechnet; ich hab dafür keine bessere Übersetzung gefunden als Energieeffizienz). Nachdem das geklärt ist, will ich dem Papier mehr Glaubwürdigkeit schenken, wenn auch etwas bleibt:
ad (2): For all manufacturing processes, except poly-Si production, we assumed the average electricity supply system for the Western-European continent und For the poly-silicon production the electricity supply was specifically adapted to the two considered facilities, and based on 100% hydropower respectively a mixture of hydropower and combined cycle gas turbine generation. Warum diese Unterscheidung wird nicht dargestellt. Vielleicht kannst du es ja erklären.
ad (3): Dies stand in Zusammenhang mit (1) und bezog sich auf die Übertragbarkeit der Situation aus Süd- nach Mitteleuropa.
Sollte auch Punkt (2) diskreditiert werden, habe ich nichts gg. diese Studie. Ich habe nur gesagt, dass sie eine fragliche Quelle darstellt (und nicht, dass sie falsch ist), aus den genannten Gründen.
eine Erklärung zum verbleibenden Punkt 2. Die Hersteller von Rohsilizium sind überwiegend in Ländern mit sehr hohem Stromanteil aus Wasserkraft ansässig (z.B. Norwegen, Elkem ASS) dadurch ist für die Primärenergiebetrachtung nicht der niedrige Wirkungsgrad von thermischen Kraftwerken (ca. 35 %) anzusetzen, und für CO2-Bilanz eben 0.
Ich glaube, die Studie macht nicht nur fachlich einen sehr guten Eindruck, sondern was fast am wichtigsten ist: Sie wurde von unabhängiger Stelle (EU) finanziert, diese ist in allen Energiebereichen finanziell sehr rege, auch bei Kernspaltung und gerade bei Kernfusion. Somit ein gutes Gefühl der Unabhängigkeit und Offenheit zu allen Themen. Besser als eine Greenpeace- oder IAEO-Studie;-)
Noch ein vorsichtiges Wort zu dir und Schusch: Bitte Ruhe bewahren, Änderungen aus einer Vermutung heraus sind immer problematisch, seine leichte "Gereiztheit" ist, gerade wenn man die Historie gerade dieses Themas kennt, auch nicht ganz unverständlich.
Da dich die Technologie einer billigeren, trotzdem leistungsfähigen Zelle interessiert: schau dir im Artikel mal die "CSG "Crystalline Silicon on Glass"" an! Ich glaube das wird heuer Bewegung in den PV-Markt bringen.
wie ich oben angedeutet habe, entstammt mein Zweifel an der positiven Energiebilanz eine Vorlesung (siehe oben). Ich habe heute erneut mit dem Professor über dieses Thema gesprochen und ihm von den Daten dieser Studie erzählt. Er seinerseits (er arbeitet am Inst. f. Angewandte Synthesechemie) hat mir erklärt, dass die Solarzelletechnologie gerade soweit ist, dass eine produziere Solarzelle während ihrer Lebenszeit gerade den Energieaufwand ihrer eigenen Produktion zurückbringt. Die positiven Befunde würden daher kommen, dass der Energieaufwand der Si-Produktion nicht richtig eingerechnet würde; Zahlen über den mehrfachen Reproduktionsfaktor hält er - hinsichtlich der up-to-date Technologie - für vollkommen unrealistisch. Er wisse das von der Firma Wacker Chemie, welche polykristalines Si herstellt (die Info sei ein Jahr alt).
Wenn ich ehrlich bin, so erscheint mit Punkt 2), wo es um ebendieses Problem der Si-Herstellung, nach wie vor eigenartig. Mag sein, dass es in Skandinavien Firmen gibt, die Si herstellen und die ihren Strom (ihren Tarif) für Wasserkraft bezahlen (Wacker Chemie ist nicht in Skandinavien). Wenn allerdings ein beliebiger Verbraucher Strom raus regenerativen Quellen bezieht, so können andere Verbraucher genau das ja nicht mehr und es muss stattdessen z.B. Stom aus kalorischen Kraftwerken nach Skandinavien importiert werden. Das würde allerdings nur eine Verschiebung des Problems bewirken und die weiß nicht, ob man wirklich so rechnen kann wie in besagter Studie (ganz abgesehen davon, dass ich bald überhaupt nicht mehr weiß, was ich glauben soll ...).
Ok, ich war vielleicht etwas voreilig beim Bearbeiten des Artikels. Deshalb habe ich nunmehr keine weiteren Edits gemacht und will mir erst einmal ein klareres Bild verschaffen. LG, --Quelokee 02:17, 20. Jan 2006 (CET)
Nachtrag: Ich schreibe mal ein E-Mail an die Wacker Chemie, um zu sehen, was die zu sagen haben. Ich will diese Info nicht als Quelle zur Einschätzung der Problematik nutzen, aber vielleicht bringt das ja etwas mehr Klarheit. Ggf. werde ich auch zitierten Volker Quaschning kontaktieren (wenn ich denn konkrete Hinweise darauf finde, dass seine Energierechnungen nicht halten). --Quelokee 03:06, 20. Jan 2006 (CET)
so, insgesamt hat sich das ganze ja endlich auf einem sachlichen Level eingefunden - sehr schön. Was die Vermutungen zu Wacker und Wasserkraft angeht - der Standort in Burghausen wurde nur wegen der Wasserkraft gewählt, siehe auf den www-Seiten von Wacker die Broschüren zur Geschichte ( :-) irgendwie hab ich da schon mal drin rumgewühlt und zumindest mal einen Stub zu Wacker angelegt vor einiger Zeit, den hast du ja oben schon verlinkt). Die Info von deinem Prof hätte ich aber auch gerne mal erhärtet, ich halte das ehrlich gesagt nicht für seriös - es kann meiner Meinung nach höchstens auf einige Spezialzellen zutreffen (Weltraum? Forschungsmaterial?). Wacker hat übrigens dieses Blockgießverfahren für "solar grade"-Silizium zumindest miterfunden, war wohl Ende der 1970er, bin ich auch erst vorige Tage drüber gestolpert. Was Quaschning angeht - das, was der verbreitet ist nicht wirklich eine Privatmeinung ... irgendwie sollte es aber immer so sein, dass Fachleute eine gewisse Überzeugung für ihr Fachgebiet auch mitbringen. Zum Thema Profs: hatte ich übrigens letztes Jahr auch bei einem Gespräch, der dachte auch noch, dass eine Solarzelle nie ihre für die Produktion notwendige Energie wieder einspielt. Aber ich vertraue da lieber Studien, in die sehr viel mehr Menschen eingebunden sind, die ganz sicher nicht alle alles Solare durch eine rosa Brille sehen. Zumal ihre Ergebnisse kritischen Augen standhalten müssen. Die tu-berlin-Seite war deswegen verlinkt, weil sie auf eine seriöse Studie verweist - aber ist halt schon ziemlich alt und sieht mit ihrem Textlayout sicher so manchem Jüngeren nicht mehr professionell genug aus. Ich denke aber, der Ersatz mit dem Verweis auf die neue Studie ist eh besser. Ich hab jetzt nicht die ganze Diskussion oben durchgelesen, aber was meinen Teil angeht, bin ich um jede sachliche kritische Diskussion froh! Gruß, -- Schusch 02:34, 21. Jan 2006 (CET)
Hallo zusammen,
Des Rätsels Lösung liegt vielleicht wieder in der Primärenergiebetrachtung: Selbst wenn eine Solarzelle nur soviel Energie erbringen sollte, wie Primärenergie für ihre Herstellung nötig war, erzeugt sie diese ja in Form hochwertiger Elektrizität. Würde diese in unserem thermischen Kraftwerkspark erzeugt, ist dafür bei ca. 35% WG ca. 3-fache an Primärenergie nötig! Der Erntefaktor liegt dann bei 3 statt 1 - also Eel. out ist immer mit 3 zu multiplizieren! Die CO2-Betrachtung muss auch unter diesem Blickwinkel betrachtet werden.
Zum zweiten sollte nicht vergessen werden, dass der hohe Energieanteil, der im gewonnen Roh-Silizium "steckt" ja nicht verloren ist. Nach dem Lebensende der Zelle kann mit deutlich geringem E-Aufwand wieder eine Si-Zelle hergestellt werden. Aber wie diesen Fakt in eine Berechnung einfließen lassen?
die Energierücklaufzeit ist m.E. das entscheidendes Kriterium, anhand dessen bewertet werden muss, ob die PV energiepolitisch sinnvoll und daher auch steuerlich unterstützungswürdig ist. Insofern wären seriöse und belastbare Zahlen bezogen auf die verschiedenen Typen und Herstellungsprozesse wünschenswert. Das Schlagwort Erntefaktor bietet leider auch keine Aufklärung. [[14]]
Ich muss zugeben, nicht jeden Link der obigen Diskussion im Detail verfolgt zu haben, jedoch erfordert der eine Punkt in der EU Studie weitere Klärung: mit welcher Begründung wird die Herstellung von Poly-Si in der Energiebilanz gesondert betrachtet? Schließlich handelt es sich vermutlich um den Löwenanteil der benötigen Herstellungsenergie. In der Studie wird es damit begründet, dass diese Energie aus einer anderen Quelle als der Rest stammt, nämlich im Wesentlichen aus Wasserkraft.
Harf bietet als weitere, mögliche Erklärung an, dass die Solarzelle ja "hochwertige" Elektrizität als Energie liefert. Nun ist aber gerade die zur Produktion verwendete Wasserkraft auch sehr "hochwertig", denn mit ihr lässt sich mit hohem Wirkungsgrad Elektrizität erzeugen. Der Wirkungsgrad ist so hoch, dass in Phasen niedriger Last Pumpspeicherkarftwerke [[15]] gefüllt werden, um die Energie zu puffern. Dieser zweifache Vorgang - elektrische Energie in Wasserkraft umwandeln und Wasserkraft wieder in elektrische Energie zurückwandeln - geschieht mit einer Effizienz von 80%. Harfs Argumentation wäre nur dann stichhaltig, wenn die zur Herstellung von Poly-Si verwendete Energie "minderwertig", d.h. schlichte Wärmeenergie wäre.
Meiner Meinung nach muss es für die Energierücklaufzeit egal sein, ob die verwendete Herstellenergie aus regenerativen Energiequellen, aus Kohlekraftwerken oder aus Hamsterlaufrädern ;) stammt, sofern sie in Form von elektrischer Energie eingesetzt wird (wie bei der Herstellung von Poly-Si mittels Elektrolyse). Mir kommt es eher wie ein Taschenspielertrick vor, wenn man hier unter Verweis darauf, "gute" Energie in Form von Wasserkraft zu verwenden, anders rechnet. Das macht es m.E. eher noch schlimmer, weil man dem Strommarkt ja diese Energiequelle entzieht oder vorenthält.
Ich schlage einmal das Gedankenexperiment vor, dass zur Herstellung von Solarzellen nur PV Energie verwendet werden soll. Die Produktion müsste sich natürlich selber tragen und die Anzahl von Solarzellen exponentiell ansteigen. Die Frage wäre, wie schnell diese Kurve steigt. Im schlimmsten Fall würde die Produktion sich nicht selber ausreichend mit Energie beliefern können. Dann wäre PV allerdings eine einzige Energeivernichtungsveranstaltung, was ich nicht hoffe.
In jedem Fall habe ich noch erheblichen Klärungsbedarf und hoffe, dass die fleißigen Teilnehmer der Diskussion mit der Zeit weitere, belastbare Informationen zusammentragen. Mit freundlichen Grüßen. -- Wörns 18:31, 28. Apr 2006 (CEST)
Vielen Dank! Insbesondere der erste Link ist sehr informativ. Die Studie ist vom Oktober 2000 und bezieht sich auf Sydney mit einer Globalstrahlung von 1,926 kWh/(m2a). In Deutschland hat man ein Globalstrahlung zwischen 900 und 1200 kWh/(m2a) [[16]]. Der Autor errechnet, dass die Herstellenergie nach 8-11 Jahren wieder reingekommen ist, während er die Lebensdauer einer Solarzelle mit 30 Jahren abschätzt. Wendet man nun den Dreisatz an, kommt man auf einen wenig berauschenden Erntefaktor für eine Installation in Deutschland. Allerdings ist das Ergebnis der Studie auch, dass die Herstellung sich bis zum Jahre 2010 soweit verbessern lässt und weniger energiehungrig sein wird, dass die Amortisation dann nur noch ca. zwei Jahre betragen wird (in Sydney). Auf Deutschland übertragen, errechnet sich eine Energierücklaufzeit von drei bis vier Jahren in 2010.
In der Studie geht der wesentliche Anteil der Reduzierung der Herstellenergie auf das Konto der Reduzierung der Schichtdicke des Siliziums. Da hoffe ich mal sehr auf die neueste Entwicklung bei den Dünnschichtzellen. Weiterhin wäre es interessant zu erfahren, wie der Fortschritt in der Realität denn nun ist, nachdem die Studie schon sechs Jahre alt ist. Vor ein paar Wochen habe ich in der Presse gelesen (hab leider keinen Link), dass man enttäuscht ist über die nur geringen technischen Weiterentwicklungen in der Fertigung bei den Solarzellen. Die letzte Regierung hatte sich durchaus mehr Innovation versprochen von der Förderung des Solarmarktes. Mit freundlichen Grüßen -- Wörns 18:49, 11. Jul 2006 (CEST)
Man muß nicht mal einschlägige Vorkenntnisse haben, um hier aus den genannten Quellen zu ersehen, daß uns, wenn die PV den energiebilanzielle Nullpunkt auch noch nicht ganz erreicht haben sollte, dies jedoch unmittelbar bevorsteht. Daß die Entwicklungsarbeit weitere Fortschritte am Wirkungsgrad und an der Lebensdauer machen wird, so wie sie das an fast JEDER technischen Angelegenheit tut, ist anzunehmen - es wäre außergewöhnlich und daher begründungsbedürftig, warum das gerade hier nicht geschenen sollte.
Somit ist es Zeitverschwendung (bzw. Vernebelung), diesen Punkt in Zweifel zu ziehen.
Und Schuschs Vergleich mit fossilen Kraftwerken, die "dank" ständigen Betreibungsenergiebedarfs den Nullpunkt NIEMALS erreichen können, zeigt völlig korrekt die PV als klaren, eindeutigen Sieger, so wie er es von Anfang an dargestellt hat.
Etliche Arbeitsstunden Hirnschmalz wurden sinnlos verpraßt.
Letzter Kommentar: vor 18 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Es würde dem Thema sicher gut tun, wenn die geneigten Diskutanten dieses auch einmal aus einer übergeordneten, allgemein gültigen, physikalischen und volkswirtschaftlichen Sicht der Gesamt-Energieversorgung betrachten würden. Ich empfehle dazu http://www.physi.uni-heidelberg.de/~pelte/energie2/data/kap5/verf_s.htm . Dass für die Energieversorung auch das Gesamtsystem betrachtet werden muss (und nicht nur eine Puppenküchenstruktur wie dzt. hier in Deutschland) ist näher erläutert in http://www.physi.uni-heidelberg.de/~pelte/energie2/data/detail/5-5-2.htm , und die Grenzen
eines breiten Einsatzes auf Grund der Endlichkeit dieser Welt http://www.physi.uni-heidelberg.de/~pelte/energie2/data/kap5/nutz_p.htm . Danach sind die Rückholzeiten, Gestehungskosten und der Materialverbrauch für Energie aus Photovoltaik die schlechtesten Werte aus der Gruppe der Erneuerbaren Energien insgesamt! Interessant ist dann noch die Abschätzung http://www.physi.uni-heidelberg.de/~pelte/energie3/data/kap3/foto.htm deren ungünstige Aussage für Deutschland sich wohl nur durch den engagierten Einsatz der deutschen Solarlobby relativieren lässt.
Eine grobe, aber wohl sehr deutliche und praxisnahe Abschätzung der Energierückholzeit, basierend auf dem derzeitigen Grossversuch EEG in Deutschland mag sich aus folgenden Annahmen ergeben: Ein KWh Strom im Erzeugungswert von etwa 3 cent muss derzeit für Photovoltaik-Anlagen mit ca 50 cent Einspeisevergütung subventioniert werden um für den Erzeuger die Wirtschaftlichkeit zu ergeben..
Hier muss aber Gleiches mit Gleichem verglichen werden. Die 3ct /kWh sind (wenn überhaupt noch) reine dynamische Betriebskosten (ohne Kapitalkosten, Rendite und externe Kosten) aus abbezahlten KE- oder Braunkohlekraftwerken. Diese kann nicht einfach mit dem ENDpreis (VK) für Mittellast-"peakload"Strom- aus NEU gebauten und in der Finanzierung stehenden Photovoltaik-Anlagen gleichgesetzt werden. Sicher ist nur: in 12-15 Jahren kostet der Strom aus den ersten abbezahlten Anlagen grob 0 ct/kWh.
.. (noch ohne alle Zusatzkosten wie Last-Spitzenspeicherung, Transport usw.).
zur Spitzenspeicherung: Bei aktuell ca. 2 GW PV-Leistung und einer Last von tagsüber 50-80 GW im Netz wird PV-Strom immer sofort verbraucht. In Deutschland kann noch 20-30 mal so viel PV installiert werden bevor auch nur eine Spitze gespeichert werden muss. Wenn dann für Angebotsspitzen unsere ca. 6 GW Pumpspeicher und (wie gewohnt) der europäische Stromverbund richtig eingesetzt werden, noch deutlich mehr.
zum Transport: PV-Strom in Deutschland entsteht dort, wo er benötigt wird - beim Verbraucher, im Nieder- und Mittelspannungsnetz, Transportverluste sind so gering wie bei keiner anderen Technik zur Stromerzeugung.
Bei geringerer Subventionierung in den Anfangszeiten der entsprechenden Politik wurde das Angebot aus finanziellen Gründen kaum angenommen, bei 60cent Subvention in den letzten zwei Jahren explodierte der Markt. Ich schätze deshalb 50 cent als die wirklichen, wirtschaftlichen Herstellungskosten ein, die durch das Marktgleichgewicht gegeben sind.
Nicht schätzen. Die 50 ct sind der VK mit allen Kosten und ordentlicher Rendite, nicht die die Herstellungskosten.
Übrigens ist aus ähnlichen Gründen der Marktpreis (nicht die Kosten!) für Photovoltaik-Anlagen (in Euro pro installiertem Watt) in den letzten 6 Jahren gestiegen und nicht etwa gefallen, d.h. der Markt ist in etwa positiv ausgeglichen.
Das ist falsch. Gestiegen ist der Preis für PV erst die letzten 1-2 Jahre, und er ist (Stand Herbst 2006) bereits wieder (teilweise sogar stark) im Sinken begriffen. Klar: Die Hersteller sitzen nach der (technisch eher grundlosen) Hochpreispolitik auf vollen Lagern, da sich PV bei diesen Preisen nur mehr schwer rentiert hatte. Macht aber nichts, die HKs von PV-Modulen liegen derzeit bei ca. 2-2,50 €/Wp, da ist sehr viel Luft für Preisreduzierungen. Die Gewinne waren ja eh sehr gut;-)
Um diese 50 cent zu erwirtschaften sind nach der Statistik von Eurostat in Deutschland etwa ein Energieeinsatz mit der Emission von mindestens doppelt soviel Treibhausgasen erforderlich, als für die direkte Erzeugung dieser einen KWh aus konventionellen , fossilen Kraftwerken erforderlich sind.
Ein schlechter Vergleich, eine Technik die zur Stromproduktion permanent von Brennstoff abhängig ist, kann nicht direkt mit der PV (oder WE) verglichen werden, welche über ihre gesamte Lebensdauer KEINEN Brennstoff mehr benötigt.
Zweitens sollte man auch mal logisch denken. Wenn PV nach 5 Jahren (s.u.) die gesamte Energie wieder "hereingeholt" hat, dann ist (wenn diese Herstellungs-Energie vollständig aus fossiler Quelle kam, was ja nicht der Fall ist) nach dieser Zeit auch die CO2-Bilanz sicher wieder ausgeglichen. Darüber hinaus wird immer wieder vergessen, dass der Großteil der Herstellungs-Energie in den Bauteilen "gespeichert" und nicht "verloren" ist, gerade diese im Si, Al und Cu. Die ab dem 6. Jahr verbrannte Kohle aber ist weg...
Für mich ist daher (bei Berücksichtigung des Zinseszins-Effekts, der nun einmal auch für die effizienz technische Anlagen gilt) der Rückhol-Wert des Beitrags der Uni Heidelberg von ca. 30-40 Jahren für ein Photvoltaik-Gesamtsystem durchaus plausibel und durch den EEG-Grossversuch auch hinreichend bewiesen. Eurosolar kann dies natürlich mit entsprechender Rabulistik sofort und deutlich wiederlegen! --Dc4mg 17:13, 5. Nov. 2006 (CET)
30-40 Jahre? Widerspricht sich aber komplett mit dem Zitat unten: "Die Energierückholzeiten sind sehr lang. Das bedeutet, dass eine Fotovoltaikanlage etwa 20% ihrer gesamten Lebensdauer (25 Jahre) benötigt, um die zu ihrer Herstellung eingesetzte Energie zu ersetzen." Nach dieser Aussage sind es (wie in allen anderen aktuellen Quellen auch) ca. 5 Jahre! Mein Schluss daraus: Da hat jemand beim Erstellen der Tabelle Monate und Jahre verwechselt, dafür spricht auch, dass ein GuD allgemein mit 1 Monat und nicht mit einem Jahr angegeben wird, ebenso finden sich für WEAs nur Werte um 2 bis 5 Monate - ebenfalls nicht Jahre.
Würde auch zum Niveau der site passen, da hat 217.227.77.19 unten ja schon den passenden Kommentar abgegeben.
erstmal nur überflogen - nett, aber auch nicht wirklich seriös - die Physik wird ausführlich und wohl auch richtig behandelt, wirtschaftlich wird von starren Voraussetzungen ausgegangen ... alleine die Annahme eines konstanten Preises pro Watt-Peak ist nicht fundiert, daneben wird auch der Energiepreis für andere Energien nicht konstant bleiben. Damit bleibt auch dieser Ansatz der Betrachtung leider sehr oberflächlich.
Ein Schmankerl am Rande: Sätze wie folgender
In Deutschland werden für elektrische Energie, die mithilfe der Fotovoltaik gewandelt wird, etwa 15mal höhere Investitionskosten veranschlagt. Dass die dadurch verursachten hohen Preise überhaupt durchsetzbar sind, liegt allein an den staatlichen Subventionen und der Tatsache, dass die Fotovoltaik praktisch keinen Beitrag zu unserere Energieversorgung leistet
lassen mich doch stark zweifeln - Preise seien nur durchsetzbar, weil Fotovoltaik praktische keinen Beitrag zur Energieversorgung lieferte? Das ist doch keine Aussage. Niemand, der diese Technik serös betrachtet, bestreitet die noch auf Jahre notwendige Förderung, aber was das mit einem nicht vorhandenen Anteil an der Energieversorgung zu tun hat ... tsts -- 217.227.77.1911:38, 7. Nov. 2006 (CET)
Grundlagen
Der einfachheit zuliebe habe ich eine einführung zu den bestehenden ausführungen im kapitel grundlagen geschrieben. Ein mensch, der nicht weiss was eine solarzelle ist, sollte nach lesen der ersten paragraphen eine idee des groben funktionsprinzip erhalten—auch ohne fachliche vorkenntnisse. Wer interessiert ist, kann weiterlesen. details gibt es ja dann genügend.
Selbe idee wie oben, auch wer nicht weiss was ein valenzband ist sollte ohne mühe das kapitel „grundlagen“ lesen können. Kurze einführung in die energiediagramme hinzugefügt. Der nachfolgende text ist sehr gut verständlich, wenn man weiss, dass verschiedene modelle gleichzeitig verwenden werden. so ganz unkompliziert ist das thema ja nicht.
SEHR guter Ansatz! Yog-S, 213.102.99.162 08:59, 6. Aug 2006 (CEST)
Silizium Solarzellen
amorphe zellen seien eine dünne silizium schicht auf glas. das glas habe ich rausgenommen, da das substrat für die zelle nicht von immenser bedeutung ist. zudem ist es schon lange nicht mehr nur glas, die aussage deshalb nur beschränkt richtig.
um die liste konsequent zu gestalten, habe ich die fehlenden anwendungsbeispiele eingefügt. wer bessere anwendungen hat, bitte korrigieren.
Letzter Kommentar: vor 18 Jahren5 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hallo zusammen,
wo auf der Welt werden den Polykristalline Solarzellen hergestellt????
Es gibt nur Multi oder Monokristalline Zellen! Polysilizium nutzt man zur Herstellung von Mono und Multi Si (kommt z.b. in den Tiegel; als Granulat)
schöne Grüße!
TKalf
bin leider noch nicht angemeldet, werde es aber gleich noch tun!
Löschung (12:52, 10. Mai 2006 IP 84.140.238.10) rückgängig gemacht, Beitrag ist von IP 84.180.83.205, vom 10. Mai 2006, 10:20 Uhr (nachgetragen von Schusch)
mag ja sein, dass die Begrifflichkeit in der Siliziumindustrie so ist - das ändert aber nichts daran, dass es in der Photovoltaik üblich ist, Solarzellen als polykristallin zu bezeichnen, wenn sie multi- oder polykristallin sind. Kannst du bitte auch mal eine fachliche Begründung für die von dir getroffene Unterscheidung bringen? -- Schusch15:50, 11. Mai 2006 (CEST) (PS: die Löschung oben einer IP (evtl. von dir?) habe ich rückgängig gemacht, sonst werden die Änderungen unverständlich)
Multikristallin?
Da hat jemand global das Wort polykristallin durch multikristallin ersetzt. Also letzteren Begriff kenne ich gar nicht als Fachbegriff, für mich war polykristallin vollkommen korrekt. Oder habe ich da irgend eine Neuerung verpasst? --PeterFrankfurt00:38, 11. Mai 2006 (CEST)
es gibt von der Siltronic AG (Wacker) und auch von MEMC im Internet Abhandlungen in den verschiedensten Formen, wie Siliciumingots hergestellt werden
( z.B.: [[17]] oder [[18]]) Dazu gibt es natürlich auch Fachbücher. Werde dementsprechende Quellen nachreichen.
ALso in einem Wirbelschichtreaktor wird Trichlorsilan abgeschieden, dies wird dann in einem anderen Reaktorzum Abscheiden von Polysilicium verwendet. dies kann man dann in Stabform oder als Granualat vom Hersteller kaufen. Aus Polykristallinen Stäben wird dann beim Float Zone Verfahren ein Monokristall hergestellt oder aber mit einem Impfling beim Czochalski Verfahren ein Monokristalliner Kristall gezogen.
Mann verwendet zum Gießen ( [[19]]) Poly Si, Monoabfälle, Dotierstoffe usw. um Multikristalline Blöcke zu gießen. Diese werden dann zu Säulen und später zu Wafern zersägt.... entsprechend bearbeitet und gereinigt um dann als Multikristalliner Wafer zu einer Solarzelle verarbeitet zu werden.
Ich verwende Wikipedia sehr oft, um mich zu informieren und auch eine Art der Weiterbildung zu betreiben und war erstaunt, wie in diesem Beitrag mit teilweise Unwissen oder auch Halbwahrheiten ein sehr komplexes Thema abgehandelt wird. Mann kann bei Wacker, Siltronic, Deutsche Solar AG, u.v.m. jederzeit am "Tag der offenen Tür" Antworten einholen um dann sich vielleicht einen besseren Überblick zu diesem Thema zu verschaffen.
schöne Grüße TKalf
Hello TKalf, Willkommen bei Wikipedia! Es stimmt, was du schreibst. Bring das doch in dem Artikel unter. Der ist inzwischen reichlich unübersichtlich geworden und kann auch von größeren Änderungen nur profitieren. Grüße, Degreen18:01, 12. Mai 2006 (CEST)
hallo tkalf, dann erkläre doch bitte mal materialwissenschaftlich betrachtet den unterschied im gefüge zwischen polykristallinem und multikristallinem Silizium. Im Siemensverfahren (was ja quasi nur eine Reinigung des metallurgischen Siliziums ist) entsteht doch das Polysilizium (also polykristallines Silizium).
Man muss dies trennen von dem Polysilizium was entsteht, wenn Solarzellenhersteller "Abfälle" aus der Silizumherstellung im Bereich Halbleiterindustrie aufkaufen und zusammen mit ihren Verschnitten einschmelzen - und erkalten lassen. Mittlerweile (2006) beansprucht die Photovoltaikbranche aber schon knapp 50% der weltweit verfügbaren Siliziumproduktion (siehe Photon special 2006/2007).
mfg moeb1us - 09.10.06
Funktionsprinzip
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
hallo
ich habe zum funktionsprinzip von hand ein schema gezeichnet. könnte das jemand mit dem computer zeichnen und einfügen. die beschriftung ist auf schwedisch, aber es sollte kein problem sein die auf deutsch zu übersetzen.
--Thoms 23:33, 8. Jun 2006 (CEST)
... also das Bild ist schön! Aber leider nicht ganz richtig :/ Erstmal hast du n- und p-Gebiet vertauscht (Ferminiveau im n-Gebiet ist oben, siehe P-n-Übergang), und dann funktioniert die Solarzelle leider nicht so. Es ist vielmehr so, daß nur Elektron-Loch-Paare, die in der Raumladungszone erzeugt werden, zum Photostrom beitragen. In der Raumladungszone existiert ein Gegenfeld, so daß die Elektronen dadurch in die n-Zone und die Löcher in die p-Zone beschleunigt werden. Zusätzlich können auch Elektronen/Löcher, die knapp neben der Raumladungszone erzeugt werden und dann hinein driften, auch noch zum Photostrom beisteuern. Außerhalb generierte Elektronen/Löcher bringen nichts. Kann man aber mal ein Bild dazu machen, gute Idee... wenn du noch eins zeichnest mach ich das. Grüße, Degreen 11:07, 21. Jun 2006 (CEST)
Du formulierst hier nicht gerade genau :) "Nur RLZ", "Zusätzlich knapp neben RLZ" und "Außerhalb" (von was? RLZ?) widersprechen sich und verwirren. Das entscheidende Stichwort heißt hier Diffusion. Die zusätzlich erzeugten Minoritätsladungsträger diffundieren durch die Gegend (per random walk) bis sie nach Ablauf ihrer Lebenszeit und Zurücklegen der Diffusionslänge rekombinieren. Die Diffusionslänge kann aber bei reinem Silizium mehrere Mikrometer erreichen, was für einzelne Elektronen eine geradezu gigantische Strecke ist. Also aus Elektronensicht "tief" in der Zelle absorbierte Photonen sterben ungenutzt, aber durch Diffusion ist der nutzbare Bereich schon deutlich größer als die RLZ. --moeb1us
Schwer zu sagen. Die Diffusionslänge wird auch durch Dotierung stark verringert. Weiterhin ist das Material meistens nicht monokristallin, sondern polykristallin, damit ist die Diffusionslänge nochmal kleiner, zusätzlich kommen noch Rekombinationen an den Domänengrenzen vor. Das schwierige ist: die Ladungsträger müssen in die RLZ driften, und relativ weit hinein, damit das E-Feld ausreichend stark wird. Weiterhin ist Diffusion, also dein "random walk", nicht gerade geradlinig, damit verlieren sie auch stark an Fahrt und Zeit. Danach werden sie in die Gegenrichtung beschleunigt, gleiche Effekte. Und sollen dann auch noch bis zu den Kontakten durch das Material driften. Ich denke, das ist ziemlich viel verlangt, und der Bereich, in dem generierte Elektron-Loch-Paare noch zum Photostrom beitragen, wird nicht "weit" über die RLZ hinaus reichen. Aber das ist alles schwer "greifbar". Wir sind uns schonmal einige, daß nicht NUR die RLZ alleine ausschlaggebend ist. Aber eine Weite darüber hinaus ist zu Material- und Technologieabhängig. Falls du trotzdem mal eine Formel sehen solltest, oder eine Darstellung, in der das qualitativ dargestellt ist, gib bescheid. Grüße, Degreen 18:41, 2. Sep 2006 (CEST)
Mir ist das Herumgestreiche in diesem Artikel in den letzten Wochen etwas zu nervig, daher warte ich lieber, bevor ich wieder aktiv beitrage. Nur zur Diffusionslänge und Einsammlung der Ladungsträger möchte ich schon heute etwas anmerken. Die Diffusionslänge in kristallinem Silizium beträgt durchaus mehrere hundert Mikrometer - dabei ist es unerheblich, ob es sich um einkristallines (Cz) oder polykristallines Material mit typischerweise cm3-großen Kristalliten handelt. Nicht umsonst sind kristalline Siliziumzellen immer noch mehrere hundert Mikrometer stark, weil nämlich das gesamte Volumen zur Einsammlung von erzeugten Ladungsträgerpaaren beiträgt. Die RLZ in einer solchen Solarzelle ist dagegen nur etwa einen Mikrometer tief und liegt mit dem hochdotierten Emitter direkt unter der Oberfläche der Solarzelle. (Referenz z.B. M. Archer, R. Hill: Clean Electricity from Photovoltaics, ISBN 1-86094-161-3; M. Green: Solar Cells, ISBN 0-85823-580-3). Die verhältnismäßig hohe Dicke der kristallinen Siliziumzellen wirdbenötigt, da es sich um einen Halbleiter mit indirekter Bandlücke, und daher geringerer Absorption handelt. Uwezi17:24, 9. Mai 2007 (CEST)
Hab mal eins gemacht, um das darzustellen. Fürchte, mit Banddiagramm alleine kriegt man das sonst nicht hin. Bei Anregungen bitte melden, bin stark am Zweifeln, wie man das am besten darstellen kann.Degreen 01:40, 10. Jul 2006 (CEST)
gutes bild. das mit den verbogenen baendern fehlt. als grundlage koennte das bild [[20]] dienen.--Thoms 11:35, 22. Aug 2006 (CEST)
naja, das ist es ja gerade. Ich meine, mit dem Bänderdiagramm läßt sich der Photostrom nicht erklären. Macht nur die Darstellung komplizierter und erklärt das "Funktionsprinzip der Solarzelle" nicht. Oder wie würdest du das machen? Degreen 00:22, 23. Aug 2006 (CEST)
Anwendungsbeispiele?
IMHO wäre es nicht schlecht ein paar Anwendungsbeispiele zu haben, zB
Inselanlagen zur eigenständigen Versorgung (von Parkuhren, Verkehrszeichen bis zu wirklichen Inselanlagen?),
Taschenrechnern, Uhren und ähnlichem Kleinkram,
Satelliten, Raumsonden, ISS...,
Solarkraftwerke
--fubar 01:08, 21. Jun 2006 (CEST)
Die Seite über das Funktionsprinzip der Solarzelle ist zu kompliziert geschrieben. Zudem widerspricht sich das Bild mit dem Text
Varianten
Mir fehlen im Artikel noch diese: Triple Junction GaInP2/GaAs/Ge Zellen mit 27% Wirkungsgrad = 370 W/m². Sollen angeblich bei der SMART-1-Sonde benutzt worden sein (Quelle: [21]). Oder ich bin nur blind... 217.81.80.114 15:07, 3. Sep 2006 (CEST)
Ist unter Dreischicht GaAs subsumiert, aber nicht im Detail erklärt (bin mir über den Erkenntnisgewinn nicht im Klaren. Für kommerziellen Einsatz noch viel zu teuer). Anton
Degradation - Degeneration
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Kann vielleicht jemand erklären wieso es physikalisch-technisch überhaupt zu einer Degradation kommt?
Dies ist ja auch gerade im Zusammenhang mit dem ausführlich diskutierten Energieerntefaktor entscheidend!
Ich dachte zunächst, hier seien vorrangig Alterungserscheinungen des "Gehäuses" der Solarzellen entscheidend, die Verunreinigungen zulassen. Dann allerdings wäre die schnellere Alterung von Zellen im "Weltraum" sinnlos. Wenn allerdings auf Grund von Strahlungsschäden eine Degradation stattfindet - kann man nicht durch geschickte Wahl des Schutzglases eben diese dann beträchtlich drücken? Und weshalb wird als "Lebenszeit" ein Zeitraum von mal 20, mal 30 Jahren genannt (siehe auch Diskussion), wenn der Wirkungsgrad in diesem Zeitraum um nur um 10% zurückgeht - also bei ca. 16% Ausgangswirkungsgrad immerhin noch bei 14,4% "Lebensend-Wirkungsgrad" liegt? Oder geht der Wirkungsgrad etwa um 10%-Punkte auf 6% zurück? Wieso dann so plötzlich bzw. was für einen Kurvenverlauf erwartet man? Leider scheint es schwer zu sein, an vernünftige Internetquellen zu diesem Thema zu gelangen.
mfg
P.S.:Die Formulierung des Artikelteils lässt auf jeden Fall zu wünschen übrig: zeitlich - Zeitraum in einem Satz sollte man vermeiden, auch die unmittelbare Doppelung der 20 Jahre ist wohl unnötig. Auch den letzten Satz finde ich nicht gut formuliert - er liest sich wie aus einem Werbeprospekt.
Im Bezug auf den letzten Satz im Vorletzten Absatz hab ich da auch noch einen Krietikpunkt:
Es ergeben sich also selbst nach langer Laufzeit (Betrieb) recht maßvolle Verluste, welche die/den Installation/Langzeiteinsatz einer Solaranlage rechtfertigen.
Heißt jetzt maßvolle Verluste viel oder wenig Verlust?
So wie der Satz da steht, würde es auf geringe Wirkungsgradeinbußen schließen, aber "Maßvoll" hört sich für mich nicht nach wenig an. Also würde der Satz in sich keinen SInn ergeben.
Satdessen lönnte man vielleicht "eher geringe Verluste" (was auch wieder indirekt auf einen Verlust der Leitung um 10% - und nicht um 10%-Punkte hinweisen würde)
Habe Einiges zum Thema Degradation in den Artikel geschrieben. Bei der Degradation von a-Si findet man unter dem Begriff "Staebler-Wronski-Effect" über 16.000 Google Hits. Bei kristallinen Solarzellen findet man nicht so viel aber da: http://www.intercortex.com/solar/pdf/EU16Glasgow.pdf findet man auch Einiges. Manchmal sind die Gründe für das Nachlassen der Wirkungsgrades von Modulen viel banaler: allgemeine flächige Verschmutzung der Modulgläser; Veralgung "Verpilzen" speziell vom Modulrahmen ausgehend, mit Teilabschattung der Zellen; wachsende Bäume und Sträucher die Teilabschattung bewirken und bei der Installation noch ganz klein waren; Vergilbung des Einbettungsmaterials, welches den Kontakt Zell - Glas bewerkstelligt. (Das schreib ich auch noch in der Artikel ren) --Kuebi17:57, 10. Jan. 2007 (CET)
Letzter Kommentar: vor 18 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Ich vermisse hier die Erklärung zum Prinzip der Antireflexbeschichtung. Würde ich durchaus als relevant betrachten. Leider kann ich es selber aber nicht erklären (sonst hätt ich ja auch nicht danach gesucht ;-) )
Basti
Ja, das gehört eigentlich auch noch dazu. Wie so vieles :) Der Artikel ist leider schon sehr groß. Ich bin sowieso dafür, die ganzen Herstellungsverfahren mal auszulagern, sind sowieso schon in anderen Artikeln beschrieben. Und du hast recht, Beschichtung ist wichtig und gehört auch noch rein. Bis jetzt ist nur der Satz "Die Antireflexionsschicht sorgt für die typisch bläuliche Farbe von Solarzellen. Unbeschichtete Solarzellen haben hingegen eine gräuliche bis schwarze Farbe." im Artikel. Auf die Schnelle würde ich dir den Artikel Antireflexschicht empfehlen, vielleicht magst du danach das in den Artikel hier einbauen. Schöne Grüße! Degreen01:24, 27. Nov. 2006 (CET)
Weblinks
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Bitte Wikipedia:Weblinks und Wikipedia:Was Wikipedia nicht ist ("Wikipedia ist keine Linksammlung") lesen: Externe Links sollten ausschließlich im Abschnitt "Weblinks" stehen, und sie sollten sich auf einige wenige Seiten beschränken, die zum "Besten und Ausführlichsten" gehören, was im Netz zum Thema zu finden ist. Dabei sollten sich die verlinkten Seiten auch tatsächlich mit dem Begriff "Solarzelle" beschäftigen, nicht mit Einzelaspekten wie eben einem bestimmten Produkt oder einer bestimmten Firma. Firmen-Websites sind auch aus Neutralitätsgründen problematisch: Ein Enzyklopädieartikel ist keine Gelbe-Seiten-Rubrik, wo jedes interessierte Unternehmen seinen Werbelink eintragen darf. Und außerdem richten sich solche Seiten vor allem an Kaufinteressenten und eventuell an Leser, die sich speziell über das jeweilige Unternehmen informieren wollen (letzteres macht sie in einem Artikel über die betreffende Firma selbst akzeptabel); meist jedoch nicht an Leser, die allgemeine Informationen über Solarzellen suchen. grüße, HaeB02:26, 26. Jan. 2007 (CET)
"Halbleiter-Elektrolytzellen"
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Hallo, am 24.02.2007 wurde hier "Halbleiter-Elektrolytzellen" aus Kupferoxid/NaCl-Lösung (unter Materialien) dazugefügt. Mich interessiert das sehr. Ich habe dazu allerdings überhaupt nichts gefunden [ich glaub ich bin zu doof, :-(]. Weiss jemand mehr dazu oder kennt jemand eine gute Quelle oder einen guten Link?
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
"photovoltaischer Solarzellen"?
gibt es noch andere? Wenn ja: link.
"Für Laien sind die unzweifellos vorhandenen Gesundheits- und Umweltrisiken nur schwer zu erkennen."
Dann her mit den Erkenntnissen, so ist der Satz ist leer.
"Die kritsch-unabhängige Bewertung der unterschiedlichen Solarzelltechnologien und deren Förderung unter gesundheits- und umweltpolitischen Gesichtspunkten"
Wo ist die Bewertung?
"die Gesundheitsgefahren für die Beschäftigten in der industriellen Solarzellenherstellung"
auch hier: Welche? Beispiele? Belege?
usw... Vorschlag: bitte den Absatz hier zunächst mit Inhalt füllen, dann wieder einstellen, in diesem Zustand ist er nicht mehr als das Inhaltsverzeichnis eines noch nicht zu Ende gebrachten Schüleraufsatzes. Gruß, -- Harf15:12, 18. Aug. 2007 (CEST)
Hersteller von Solarzellen (Auswahl)
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Vorschlag: Der Abschnitt Hersteller von Solarzellen (Auswahl) sollte entweder wieder auf eine Auswahl reduziert oder ausgelagert werden. --85[?!]00:20, 1. Okt. 2007 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
ist es nicht so das die nichtgenuzte leistung einer zolarzelle in wärme umgewandelt wird ?
zu allen uberflus haben warme photozellen einen reduzitrten wirkungsgrad
wäre es nicht sinfoll die wärme apzufüren zb mit einer wärme pumpe und die apwärme zb zum heizen zu verwenden
Genau diese Gedanken schwirren mir auch schon seit Jahr und Tag im Kopf rum. Ein Hindernis könnte die mechanische Empfindlichkeit der meisten Solarzellenkonstruktionen darstellen, wo man bei einer Wärmeträgerflüssigkeit doch mechanisch schon einigermaßen robust rangehen muss, aber das ist reine Spekulation. --PeterFrankfurt22:56, 7. Nov. 2007 (CET)
Irgendwo habe ich mal eine Berechnung dafür gefunden, da ging es allerdings um Lüfter, nicht um eine Wärmepumpe. Demnach ist die zusätzlich gewonnene Energie auch im günstigsten Fall nicht wesentlich über dem Energiebedarf der Kühlung. Das Problem mit der Nutzung der Wärme ist, dass kaum jemand dann heizen muss, wenn sich die PV-Zellen schon überhitzen. Zumal man dann auch ganz ohne Wärmepumpe einen Sonnenkollektor verwenden könnte. --Simon-Martin08:16, 19. Nov. 2007 (CET)
Also mit etwas Geschick kann man aus Wärme zu jeder Zeit was Nützliches machen, im Extremfall sogar Strom, per Stirling-Motor oder sonstwie. Oder man kann sie für kältere Zeiten speichern, das wird in Form von Erdspeichern im Garten oder unter dem Haus teilweise schon bei Privathäusern praktiziert. Der Aufwand dafür sieht für meinen Geschmack noch arg hoch aus, aber bei fortschreitender Technik könnte das ja vielleicht mal billiger werden. --PeterFrankfurt00:07, 20. Nov. 2007 (CET)
Berechnung des theoretischen Wirkungsgrads
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren2 Kommentare1 Person ist an der Diskussion beteiligt
hmmm... Ich komme nicht ganz klar mit dieser Berechnung. Welche Formel wird denn hier benutzt? Die für den Carnot-Wirkungsgrad?
Die Idee dieser Berechnung müsste vielleicht ein bisschen detaillierter erläutert werden. (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag stammt von212.35.7.148 (Diskussion • Beiträge) 22:43, 18. Nov. 2007) nachgetragen von --Simon-Martin08:06, 19. Nov. 2007 (CET)
Ja, dahinter steckt der Carnot-Wirkungsgrad. Man geht von einer Wärmekraftmaschine aus, die im Strahlungsgleichgewicht mit der Sonnenoberfläche ist (Hohlspiegel?). Ist natürlich nur eine rein theoretische Annahme für den Wert, der garantiert nicht überschritten werden kann. --Simon-Martin08:06, 19. Nov. 2007 (CET)
Solarzellenentsorgung
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Antwort: Beispiel Fotoapparat, digital; Auf dem Li-Ion-Akku steht: 3,7 Volt, 1150mAh; Das heisst, es kann 10 h lang 115 mA Strom fliessen; das ist eine Energiemenge von 4,25Wh;
Dazu muss ein 10cm² Solar-Modul bei voller Sonne 4,2 Stunden aufladen; bzw. du betreibst die cam direkt mit dem Modul- ohne Aufladen; wegen ca. 16% Verlust beim Laden 16% längere Zeit längere Zeit nötig;Dr.No
Als Elektronik-Laie habe ich Probleme, mir vorzustellen, wie viel Strom Solarzellen liefern. Ich weiß nur, dass ein kleiner Taschenrechner komplett mit Sonnenenergie auskommt. Wieviel Quadratzentimeter Solarzelle bräuchte ich, um einen Gameboy, ein Handy, oder einen Fernseher zu betreiben? (Ungefähr?) 88.68.211.1000:37, 13. Jan. 2008 (CET)
Strahlungsleistung der Sonne: ca. 1kW/m²; Wirkungsgrad der Solarzellen besser als 10% -> 100W/m² elektrische Leistung. Anschaulich: zum Heizen einer 100W Glühbirne benötigt man eine Fläche von 1m². Eine Kontroll-Leuchtdiode begnügt sich mit 100mW, also 1/1000 der Fläche = 10cm². Eine LCD-Anzeige ohne Licht benötigt fast keine Leistung, sodass 1cm² für unbeleuchtete Taschenrechner genügt. Meist sind mehrere kleine Zellen in Reihe geschaltet, um eine Spannung von 5V zu erreichen. Abrev00:58, 13. Jan. 2008 (CET)
Materialverfügbarkeit
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Die Bedeutung des Satzes "Dem stehen zum Beispiel beim ebenfalls nicht besonders häufigen Buntmetall-Kupferreserven von 550 Millionen Tonnen gegenüber." ist meiner Meinung nach in sich und mit dem Vortext nicht klar. In dem kleinen Absatz geht es erstmal um Selen und Tellur. Das da ein Zusammenhang zum Kupfer zu bestehen scheint, kann man schon herauslesen. Der erwähnte letzte Satz hat dann auf den ersten Blick trotzdem nichts damit zu tun? Außerdem klingt es wie ein Widerspruch wenn "nicht besonders häufig" "550 Millionen Tonnen" gegenüber gestellt werden. Die Bedeutung erschließt sich auch nicht wenn der vermutlich falsch gesetzte Bindestrich entfernt wird. --Travian08:55, 15. Feb. 2008 (CET)
Geschichte
Unter diesem Punkt sind alle Angaben mit Ausnahme der letzten 3 Abschnitte doppelt vorhanden.
Eine Umformulierung würde auch nicht schaden. (nicht signierter Beitrag von217.7.202.210 (Diskussion) 13:23, 20. Mai 2008)
Toter Weblink
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Bei mehreren automatisierten Botläufen wurde der folgende Weblink als nicht verfügbar erkannt. Bitte überprüfe, ob der Link tatsächlich unerreichbar ist, und korrigiere oder entferne ihn in diesem Fall!
In Solarzelle on 2008-04-08 23:06:07, 404 Not Found
In Solarzelle on 2008-04-23 16:12:04, 404 Not Found
Die Webseite wurde vom Internet Archive gespeichert. Bitte verlinke gegebenenfalls eine geeignete archivierte Version: [22]. --SpBot18:09, 23. Apr. 2008 (CEST)
Konzentratorzellen
In dem Artikel steht, dass die NREL mit Konzentratorzellen bereits einen Wirkungsgrad von über 40% erreicht hat.
Dazu folgendes:
1. Geht dies nicht aus der Quelle hervor. Dort steht lediglich, das Wirkungsgrade von über 40% möglich sind.
2. DIeser Punkt is eigfentlich noch viel wichtiger: Die Solarzellen, die der NREL zugeschrieben werden, stammen nicht von ihr. Sie stammen eigientlich von der Firma Boeing-Spectrolab, dort wurden 2006 im Labor Wirkungsgrade von 40,7% erreicht. DIese Ergebnisse wurden nocheinmal von der NREL bestätigt. Ich zitiere dazu einfach mal aus den FAQ von Spectrolab:
"23. Q: What is the highest-efficiency cell you have produced?
A: Spectrolab has achieved 40.7% conversion efficiency for a champion cell in December 2006. This result was verified
independently by the National Renewable Energy Laboratory. This record efficiency was achieved at 240x concentration and
25° C."
( http://www.spectrolab.com/prd/terres/FAQ_terrestrial.htm )
So ich bitte dies eben zu ändern, da ich grad nich die zeit dazu finde.
Materialien - 2-4-Halbleiter CdTe
Der Begriff Chemische Gasphasenabscheidung ist meiner Meinung nach falsch übersetzt.
Es müßte Chemical VAPOR Deposition heißen statt Chemical Bath Deposition.
Funktionsprinzip
-Die "treibende Kraft" für die Funktion einer Solarzelle ist die Minimierung der freien Enthalpie bzw.
der Gradient der Quasi-Ferminiveaus.
-Das mit dem internen elektrischen Feld sollte man so nicht stehen lassen, da eine Solarzelle auch ohne dem Feld funktionieren würde.
-Die Solarzelle mit Hilfe von "Membranen" zu erklären (wie z.B. im Buch von Peter Würfel)wäre evtl. sinnvoller. (nicht signierter Beitrag von83.218.63.40 (Diskussion) 14:43, 15. Jun. 2008)
Kleiner Schreibfehler bei den Quellen...
Die liebe Lise Meitner würde sich bestimmt freuen, wenn ihr Name im Link zum HMI dem Hahn-Meitner-Institut richtig geschrieben würde.
Recycling
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren2 Kommentare1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Der Satz "... dass eine Rückgewinnung auch in Zukunft nicht möglich sein wird." ist definitiv falsch. Wir erproben gerade zusammen mit Umicore die Einschleusung von CIS PV in denm Platinpfad u.a. mit der Zielfraktion Indium.
Und wenn ich schon dabei bin: Das mit der Materialverfügbarkeit ist auch nicht haltbar. Erstens gehen hier Begriffe wie Reserve, Reservebasis und Ressourcen wild durcheinander und zweitesn hat USGS die Indiumreserven in Januar 2008 drastisch erhöht. Das erhöht die statische Reichweite mal eben um den Fakor 4. dafür muss mann wissen das Reserve immer nur die derzeit wirtschaftlich abbauwürdigen Mengen meint. Also bei steigenden Preisen erhöht sich die Rerserv. Außerdem bezieht sich das nur auf die Indiumgehalte in den Zinkerzen da Indium dort Koppelprodukt ist.
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Vorschlag: Der Abschnitt Hersteller von Solarzellen (Auswahl) sollte entweder wieder auf eine Auswahl reduziert oder ausgelagert werden. --85[?!]00:20, 1. Okt. 2007 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren4 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
ist es nicht so das die nichtgenuzte leistung einer zolarzelle in wärme umgewandelt wird ?
zu allen uberflus haben warme photozellen einen reduzitrten wirkungsgrad
wäre es nicht sinfoll die wärme apzufüren zb mit einer wärme pumpe und die apwärme zb zum heizen zu verwenden (nicht signierter Beitrag von78.51.48.156 (Diskussion) 19:52, 7. Nov. 2007 (CET))
Genau diese Gedanken schwirren mir auch schon seit Jahr und Tag im Kopf rum. Ein Hindernis könnte die mechanische Empfindlichkeit der meisten Solarzellenkonstruktionen darstellen, wo man bei einer Wärmeträgerflüssigkeit doch mechanisch schon einigermaßen robust rangehen muss, aber das ist reine Spekulation. --PeterFrankfurt22:56, 7. Nov. 2007 (CET)
Irgendwo habe ich mal eine Berechnung dafür gefunden, da ging es allerdings um Lüfter, nicht um eine Wärmepumpe. Demnach ist die zusätzlich gewonnene Energie auch im günstigsten Fall nicht wesentlich über dem Energiebedarf der Kühlung. Das Problem mit der Nutzung der Wärme ist, dass kaum jemand dann heizen muss, wenn sich die PV-Zellen schon überhitzen. Zumal man dann auch ganz ohne Wärmepumpe einen Sonnenkollektor verwenden könnte. --Simon-Martin08:16, 19. Nov. 2007 (CET)
Also mit etwas Geschick kann man aus Wärme zu jeder Zeit was Nützliches machen, im Extremfall sogar Strom, per Stirling-Motor oder sonstwie. Oder man kann sie für kältere Zeiten speichern, das wird in Form von Erdspeichern im Garten oder unter dem Haus teilweise schon bei Privathäusern praktiziert. Der Aufwand dafür sieht für meinen Geschmack noch arg hoch aus, aber bei fortschreitender Technik könnte das ja vielleicht mal billiger werden. --PeterFrankfurt00:07, 20. Nov. 2007 (CET)
Berechnung des theoretischen Wirkungsgrads
Letzter Kommentar: vor 17 Jahren2 Kommentare1 Person ist an der Diskussion beteiligt
hmmm... Ich komme nicht ganz klar mit dieser Berechnung. Welche Formel wird denn hier benutzt? Die für den Carnot-Wirkungsgrad?
Die Idee dieser Berechnung müsste vielleicht ein bisschen detaillierter erläutert werden. (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag stammt von212.35.7.148 (Diskussion • Beiträge) 22:43, 18. Nov. 2007) nachgetragen von --Simon-Martin08:06, 19. Nov. 2007 (CET)
Ja, dahinter steckt der Carnot-Wirkungsgrad. Man geht von einer Wärmekraftmaschine aus, die im Strahlungsgleichgewicht mit der Sonnenoberfläche ist (Hohlspiegel?). Ist natürlich nur eine rein theoretische Annahme für den Wert, der garantiert nicht überschritten werden kann. --Simon-Martin08:06, 19. Nov. 2007 (CET)
Leistung anschaulich?
Letzter Kommentar: vor 16 Jahren3 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Antwort: Beispiel Fotoapparat, digital; Auf dem Li-Ion-Akku steht: 3,7 Volt, 1150mAh; Das heisst, es kann 10 h lang 115 mA Strom fliessen; das ist eine Energiemenge von 4,25Wh;
Dazu muss ein 10cm² Solar-Modul bei voller Sonne 4,2 Stunden aufladen; bzw. du betreibst die cam direkt mit dem Modul- ohne Aufladen; wegen ca. 16% Verlust beim Laden 16% längere Zeit längere Zeit nötig;Dr.No (nicht signierter Beitrag von84.154.27.231 (Diskussion) 17:10, 4. Mai 2008 (CEST))
Als Elektronik-Laie habe ich Probleme, mir vorzustellen, wie viel Strom Solarzellen liefern. Ich weiß nur, dass ein kleiner Taschenrechner komplett mit Sonnenenergie auskommt. Wieviel Quadratzentimeter Solarzelle bräuchte ich, um einen Gameboy, ein Handy, oder einen Fernseher zu betreiben? (Ungefähr?) 88.68.211.1000:37, 13. Jan. 2008 (CET)
Strahlungsleistung der Sonne: ca. 1kW/m²; Wirkungsgrad der Solarzellen besser als 10% -> 100W/m² elektrische Leistung. Anschaulich: zum Heizen einer 100W Glühbirne benötigt man eine Fläche von 1m². Eine Kontroll-Leuchtdiode begnügt sich mit 100mW, also 1/1000 der Fläche = 10cm². Eine LCD-Anzeige ohne Licht benötigt fast keine Leistung, sodass 1cm² für unbeleuchtete Taschenrechner genügt. Meist sind mehrere kleine Zellen in Reihe geschaltet, um eine Spannung von 5V zu erreichen. Abrev00:58, 13. Jan. 2008 (CET)
Materialverfügbarkeit
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Die Bedeutung des Satzes "Dem stehen zum Beispiel beim ebenfalls nicht besonders häufigen Buntmetall-Kupferreserven von 550 Millionen Tonnen gegenüber." ist meiner Meinung nach in sich und mit dem Vortext nicht klar. In dem kleinen Absatz geht es erstmal um Selen und Tellur. Das da ein Zusammenhang zum Kupfer zu bestehen scheint, kann man schon herauslesen. Der erwähnte letzte Satz hat dann auf den ersten Blick trotzdem nichts damit zu tun? Außerdem klingt es wie ein Widerspruch wenn "nicht besonders häufig" "550 Millionen Tonnen" gegenüber gestellt werden. Die Bedeutung erschließt sich auch nicht wenn der vermutlich falsch gesetzte Bindestrich entfernt wird. --Travian08:55, 15. Feb. 2008 (CET)
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-Die "treibende Kraft" für die Funktion einer Solarzelle ist die Minimierung der freien Enthalpie bzw.
der Gradient der Quasi-Ferminiveaus.
-Das mit dem internen elektrischen Feld sollte man so nicht stehen lassen, da eine Solarzelle auch ohne dem Feld funktionieren würde.
-Die Solarzelle mit Hilfe von "Membranen" zu erklären (wie z.B. im Buch von Peter Würfel)wäre evtl. sinnvoller. (nicht signierter Beitrag von83.218.63.40 (Diskussion) 14:43, 15. Jun. 2008 (CEST))
Es steht "Manchmal wird die Vorderseite strukturiert oder aufgeraut. Wegen dieses Vorteils wurden ..." ich sehe darin aber per se erstmal keinen Vorteil (oder wenn dann ist der im zweiten Teil des Satzes zu finden, liest sich dann aber sehr holprig) (nicht signierter Beitrag von92.75.234.132 (Diskussion) 20:28, 9. Jul. 2008 (CEST))
Kombination Fotovoltaik mit thermischem Absorber
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Gerade habe ich mich vergewissert, dass der Wirkungsgrad einer Fotovoltaikzelle bei steigender Temperatur schlechter wird. Also wäre es nicht schlecht, wenn sie gekühlt würde. Hat es schon mal ernsthafte Ansätze gegeben, eine Fotovoltaikanlage mit einem thermischen Solarabsorber zu kombinieren, also mit den Solarzellen gleichzeitig als Thermoabsorber, die von hinten gekühlt werden, wobei die erhitzte Kühlflüssigkeit ihrerseits einen Generator treibt? Dann hätte man doch gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Thermisch kommt dabei wohl nicht so arg viel herum, aber wer weiß. --PeterFrankfurt02:20, 10. Jul. 2008 (CEST)
Darüber hatte ich mir auch Gedanken gemacht. Meine Analyse: Es dürfte konstruktiv möglich sein, die Kühlflüssigkeit elektrisch zu isolieren. Das Problem dürfte bei den unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Materialien sein. Jedenfalls keine einfache Konstruktion. Hinzu kommt die Unsitte: wird das staatlich gefördert?-- Kölscher Pitter09:42, 10. Jul. 2008 (CEST)
Es käme wohl zu wenig dabei herum. Mit Wärme kann man nur wenig anfangen, solange sie kein Temperaturniveau deutlich oberhalb der Umgebung hat. Und so hoch will man die Solarzellen ja nicht erwärmen lassen.
Und siehe da, andere Leute haben sich auch schon solche Gedanken gemacht und sogar schon ein Produkt auf den Markt gebracht, das in "Einfach Genial" vorgestellt wurde: [23]. --PeterFrankfurt01:19, 2. Okt. 2008 (CEST)
Wenn die eine ausreichende Absorption in solchen Schichtdicken (10-20 nm) hinbekommen waere das wirklich revolutionaer, auch was die physikalischen Grundlagen angeht. Sprich es ist schlicht nicht moeglich. Was Nanosolar aber macht ist, dass sie von Koernern der Groesse 10-20 nm ausgehen - diese dann aber ausreichend dick ablagern und durch Erhitzen auch zu einer Schicht von 1-2 Mikrometern "zusammenschmelzen" (sintern). Grundsaetzlich hat die Firma einfach eine etwas andere herangehensweise in der Auftragung der CIGS-Schicht, als ihre Konkurrenz und versprechen sich durch weniger Matieralverlust und eine Vakuumstufe weniger einen Preisvorteil. Ganz ohne Vakuum (wie ihre PR impliziert) kommen sie aber auch nicht aus, denn sie muessen auch noch den Hetero-Partner ZnO auftragen um eine komplette Solarzelle zu fabrizieren (siehe CIGS-Solarzelle) und das werden sie wohl auch durch sputtern im Vakuum machen. Die Firma hat einen gutklingenden Namen und eine gute PR-Abteilung; aber sie verhalten sich so geheimniskraemerisch, dass es schlecht nachvollziehbar ist was bei ihren "Innovationen" wirklich rumkommt.
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Wie sieht es denn mit der finanziellen Amortisierung aus, wenn mal angenommen keine billigen Energieträger, wie fossile Brennstoffe zur Verfügung stehen, sprich: die Solarzellen aus sich selbst heraus generiert werden müßten. Kann das jemand ausrechnen und beziffern? Wie läßt sich das Argument, daß die Solarzellenproduktion mittels billigem "Strom" realisiert wird, aber selbst die teuerste Energiequelle (kommerziell genutzte) ist, wiederlegen? Mal ganz davon abgesehen, daß z.B. fossile Energie sowie so nicht angemessen verrechnet wird. Also bitte keine philosophischen Betrachtungen hierzu. Gruß A.T. 212.114.159.14213:38, 8. Apr. 2009 (CEST)
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Eine Solaranlage privater Nutzung in der Mitte Deutschlands von 5.000 kWh kostet je nach Klimazone über 40.000 EUR [24] und amortisiert sich laut KfW-Kreditberechnung ohne Eigenleistung nach 10-15 Jahren.
Laut EEG [25] werden zur Zeit 43 ct/kWh
vergütet und das 20 Jahre lang fallend bei Einspeisung ins Netz.
Die 5-10 Jahre Gewinn zahlen alle, die sich keinen Solarstrom leisten können, weil die Installationskosten zu hoch (s. oben) sind.
Die Kosten dafür - siehe Stromrechnung - Vergütung für EEG.
Das heißt:
1. eine 5.000 kWh-Anlage kostet bis zu 40.000 EUR ,
2. es wird mit billigem Strom teurer finanziert und
3. Fotovoltaik ist heute (2009) die teuerste Art der Energiegewinnung. --wikiwusel11:24, 29. Apr. 2009 (CEST)
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Bauformen, Wirkungsgrad
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Der theoretische Wirkungsgrad kann bis zu 33% erreichen, nicht nur 29%.
Jedoch scheint der Abschnitt etwas inkonsistent. Eine eigener Diskussionsabschnitt, der nur den Wirkungsgrad einer Solarzelle behandelt, wäre wohl besser. Da kann man dann die Reflexion, Antireflex-Schichten usw. einbinden, die hier im Abschnitt "Funktionsprinzip" irgendwie fehlplaziert sind . (-- UnknownID0116:17, 21. Feb. 2009 (CET))
Ich spreche von dem adem den thermischen Wirkungsgrad folgenden Wirkungsgrad der Si-Solarzelle. Der liegt bei 33% bei AM0. UnknownID0113:30, 29. Mai 2009 (CEST)
Eindiodenmodell
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Das steht ein bisschen darüber. Da ist ja ein p-n-Übergang und damit eine Diode, und das hat diverse Folgen für z. B. die Temperaturabhängigkeit usw. Siehe dort. --PeterFrankfurt01:39, 30. Mai 2009 (CEST)
Missverständnis
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In diesem Artikel steckt sicher viel Arbeit, aber für den Leser einer Enzyklopädie ist er völlig ungeeignet. Er ist insbesondere viel zu lang. Teilabschnitte wie "Dünnschichtzellen" sind selbst schon so lang, dass es überfällig ist, sie auszulagern. An einem solchen Artikel hat wirklich niemand mehr Lust mitzuarbeiten. Die Autoren sollten sich mal vergegenwärtigen, welchem Nutzen eine Enzyklopädie dienen soll. Überdies bietet die gute Vernetzung atomarer Artikel eine schnelle Suche. Hier hingegen ist ein Sammelartikel-Monstrum entstanden. Gibt man einen Begriff ein, der irgendwie zum Thema passt so landet man hier und muss mühsam im ewiglangen Text suchen, was man eigentlich finden wollte. Mein Tipp: Trennt Euch von Ballast, verschiebt den in eigene Artikel. Löst Umleitungen hierher auf. 78.53.32.7223:13, 20. Aug. 2009 (CEST)
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In der Fachzeitschrift Photonik, Ausgabe 6-2009, Seite 13 ist zu lesen, dass Sharp eine 1cm2 große Mehrschichtsolarzelle in Triple-Junction-Technologie mit einem Wirkungsgrad von 35,8 % hergestellt hat. Das ist derzeit Weltrekord für Nicht-Konzentrator-Solarzellen. Der Wert wurde vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Tokyo bestätigt. www.sharp-world.com www.aist.go.jp --Martin16:29, 27. Dez. 2009 (CET)
40,8% Wirkungsgrad von Galliumindiumphosphid + Galliumindiumarsenid - Nicht vergleichbar
Letzter Kommentar: vor 14 Jahren3 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Die Angabe des Wirkungsgrad von 40,8% kann nicht mit den anderen Werten der Tabelle verglichen werden, weil die Testsituation laut Quelle mit der Lichtleistung von mehr als 300 Sonnen getestet wurde, einer Lichtleistung die auf der Erde nie erreicht werden kann, deshalb sicher nicht vergleichbar. Der vergleichbare Wirkungsgrad müsste mit 1 Sonne Lichteinwirkung gemessen werden. --62.218.75.18819:22, 2. Sep. 2009 (CEST)
Die Vergleichbarkeit ist sehr wohl gegeben. Der maximal mögliche Wirkungsgrad wird durch die Sonneneinstrahlung auf ca. 25-30% begrenzt. Dies kann man nun mit einer Fokussierung auf über 80%bringen, dann ist lediglich ein Material bzw. eine Materialkombination notwendig, die dies auch alles in Energie umwandeln kann. Das geht mit diesen Zellen. Andererseits würde der Wirkungsgrad der Siliziumzellen beispielsweise nicht höher werden, wenn du dort 300 Sonnen verwendest, da das Material einfach zu cshlecht ist um mehr Energie liefern zu können. Also alles in allem sehr wohl Vergleichbar, nebenbei sind die 40,8% auch auf die 326 Sonnen gerechnet und nicht 40,8% von einer Sonne bei einer Einstrahlung von 326 Sonnen, das wäre dann ja ziemlcih wenig.
Ich selber habe schon mit den Zellen gearbeitet, die Dinger sind 0.3025 cm² groß und liefern bei bewölktem Himmel mehr Energie als eine ca. 50cm² große Siliziumzelle, hat sie zumindest bei unseren Versuchen.
Schematischer Aufbau einer KonzentratorzelleWenn ich das richtig verstanden habe ist dieser Typ ideal für Konzentrator-Zellen - oder?--DonatelloXX22:31, 15. Jan. 2010 (CET)
Entsorgung?
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Gefährlich ist daran eigentlich nichts. Reines Silizium ist als solides Material sehr reaktionsarm (bei feinem Pulver ist das wie bei Metallpulver gleich ganz anders, brennbar bis explosiv) und ungiftig; wenn es oxidiert, ist es wieder einfacher Quarzsand. Das Trägermaterial ist oft Glas, Alu oder Eisen, auch ungefährlich. Die Beschichtungen und Dotierungen fallen mengenmäßig in so winzigen Prozentanteilen an, dass sie an diesem Bild praktisch nichts ändern. --PeterFrankfurt02:45, 16. Jan. 2010 (CET)
Recyclingansätze, die etwa beim Kupfer zum normalen Materialkreislauf gehören, greifen bei Gallium, Indium, Selen und Tellur nicht. Die Materialien werden meist in komplexe Vielstoff-Schichtstrukturen eingebunden und dadurch so fein verteilt, dass eine Rückgewinnung auch in Zukunft nicht möglich sein wird.
Sollte man bei "dass eine Rückgewinnung auch in Zukunft nicht möglich sein wird" nicht ein "nach heutigen Erkenntnissen" einfügen? Falls es überhaupt stimmt. Möglicherweise gibt es schon einen Ansatz für die Rückgewinnung? Oder ist es aufgrund irgendwelcher allgemein anerkannter Gesetze wirklich unmöglich, dass die Rückgewinnung jemals möglich sein wird? Dann wäre eine Verlinkung auf eine Quelle dieser Erkenntnis angebracht.
-- Sebástian San Diego18:36, 19. Jan. 2010 (CET)
Grundsätzlich möglich ist ja fast alles in diesem Bereich. Vielleicht sollte man neben Deiner Anregung auch noch das Wörtchen "wirtschaftliche (Rückgewinnung)" ergänzen. --PeterFrankfurt02:54, 20. Jan. 2010 (CET)
Energieerhaltungssatz
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Wird eine Solarzelle bei Leerlauf (I=0) oder Kurzschluß (U=0) betrieben, so gibt sie keine elektrische Leistung P=U*I=0 ab; die gesamte eingestrahlte Leistung wird in der Zelle in Wärme umgesetzt - die Zelle heizt sich auf, bis ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen gegebener eingestrahlter und an die Umwelt durch Konvektion plus Wärmeabstrahlung abgegebener Leistung erreicht ist.
Wird dagegen elektrische Leistung entnommen (im Idealfall bei Leistungsanpassung im Maximum Power Point), dann wird um diesen Betrag weniger Leistung in der Zelle in Wärme umgesetzt - die Gleichgewichtstemperatur der Zelle vermindert sich entsprechend, die Zelle kühlt sich also ab (Zellentemperaturminimum eben bei Leistungsanpassung). Klingt kontraintuitiv (besonders wenn man bedenkt, daß der Innenwiderstand der Zelle bei Belastung, und maximal bei Kurzschluß, ja ebenfalls Leistung in Wärme umsetzt), aber wenn wir einen Heizwiderstand anschließen, wird dort ja Wärme frei, und wenn wir ihn wieder abklemmen, muß die Wärme ja (bei gleicher Einstrahlung in die Zelle) woanders frei werden (ähnliches Verhalten wie eine parallelstabilisierende Zenerdiode)! Hat das was mit dem Quantenwirkungsgrad zu tun? Oder ist hier etwa eine Art Peltiereffekt am Werk? Die einzige Alternative wäre, daß die Zelle abhängig von der elektrischen Belastung ihre Farbe (Reflektivität) ändert, also ggf. elektrisch nicht entnommene Leistung direkt zurückreflektiert. So weit sind wir noch nicht. -- MKratz01:25, 3. Feb. 2009 (CET)
Ließe es sich vielleicht anschaulich so erklären, daß eine Solarzelle letztendlich nur eine Sonderform der Halbleiterdiode ist und die Polarität der von ihr erzeugten Spannung die Diode in Flußrichtung vorspannt, wodurch sie die erzeugte Leistung zunächst selbst verbraucht; wird Strom entnommen, so sinkt die Flußspannung der Diode und es wird weniger Leistung in Wärme umgesetzt, insbesondere da die U/I-Kennlinie exponentiell verläuft. Wird die MPP-Spannung unterschritten, so steigt die in Wärme umgesetzte Leistung wieder an, da ab jetzt der Innenwiderstand dominiert. -- MKratz00:34, 26. Mär. 2010 (CET)
Toter Weblink
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Bei mehreren automatisierten Botläufen wurde der folgende Weblink als nicht verfügbar erkannt. Bitte überprüfe, ob der Link tatsächlich unerreichbar ist, und korrigiere oder entferne ihn in diesem Fall!
In Solarzelle on 2008-04-08 23:06:07, 404 Not Found
In Solarzelle on 2008-04-23 16:12:04, 404 Not Found
Die Webseite wurde vom Internet Archive gespeichert. Bitte verlinke gegebenenfalls eine geeignete archivierte Version: [26]. --SpBot18:09, 23. Apr. 2008 (CEST)
Dieser Abschnitt kann archiviert werden. -- Cepheiden 09:59, 22. Apr. 2010 (CEST)
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Die Ausführungen zu den spezifischen Kosten der Rekord–Zelle der University of New South Wales im Abschnitt „Technische Merkmale“ sind inkonsistent (oder ausgesprochen mißverständlich formuliert).
da steht:
„Der Rekord für im Labor hergestellte Silizium-Solarzellen liegt bei 24,7 Prozent (University of New South Wales, Australien), mit denen Module mit über 22 Prozent Wirkungsgrad hergestellt wurden. Der Preis für diese im Zonenschmelzverfahren hergestellten Zellen liegt bei etwa 200 Euro pro Zelle bei einer Zellfläche von 21,6 cm2, entsprechend einem Preis von 5 bis 10 EUR/W.“
Eine 21,6 cm² große Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 24,7 % liefert bei einer Einstrahlung von 1000 W/m² eine elektrische Leistung von 0,53352 Watt. Kostet dies Zelle 200 Euro, ergeben sich daraus spezifische Kosten von 374,87 Euro pro Watt (und nicht 5 bis 10 Euro, was im Text als „entsprechend“ bezeichnet wird). Mindestens eine der Zahlen ist also falsch.
Soweit ich das sehe, gibt es aber keinen wirklichen Unterschied. Der englische Artikel sieht beides wohl als synonym, dort steht: "Poly- or multicrystalline silicon (poly-Si or mc-Si)". Meiner Ansacht nach ist im Deutschen "Polykristallin" weitaus gebräuchlicher. Daher würde ich vorschlagen, nur an einer Stelle auf den Alternativnamen "Multikristallin" hinzuweisen und ansonsten durchgängig in "Polykristallin" abzuändern. --Wiki4you13:13, 30. Mär. 2010 (CEST)
Die Hersteller sehen das wohl auch so, jedenfalls habe ich dieses schöne Glossar gefunden, das mehrfach bestätigt, dass beides gleich ist. Nur unter "Polysilizium" wird dann nochmal erwähnt, dass der Begriff mit 2 Bedeutungen verwendet wird: a) = Multisilizium b) Bezeichnung des hochreinen, doch von Grösse und Struktur her unregelmässigen Ausgangsmaterials, aus dem Ingots hergestellt werden. Die Bedeutung b) können wir hier wohl vernachlässigen, in unserem Artikel Ingot wird das einfach als Silicium-Rohmaterial bezeichnet. Ich warte noch ein paar Tage, falls keine anderslautende Meldung hier kommt, mache ich dann die Änderung wie oben vorgeschlagen. --Wiki4you17:14, 31. Mär. 2010 (CEST)
etwas spät, trotzdem bitte ich darum, das noch mal von anderer seite zu prüfen: einige scheinen in der tat poly- und multi- synonym zu verwenden. wenn sauber differenziert wird, scheint poly- für das (undotierte) hochreine silicium aus dem siemens-prozess verwendet zu werden, während multi- sich auf bereits dotiertes material bezieht. (wie auch oben schon mal angedeutet) wenn das so verifiziert werden kann, sollten wir die differenziertere version wählen --toktok08:14, 17. Apr. 2010 (CEST)
3D-Solarzellen
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Was ist damit? ich fühle mich mich nicht kompetent genug, darüber einen Eintrag zu schreiben, aber es ist eine Leistungserhöhung möglich.
siehe dazu auch: http://www.solarserver.de/news/news-7341.html
Nicht nur das Georgia Institute of Technology, auch das Bostoner MIT hat was ähnliches in der Pipeline, siehe hier. Es gibt sicher noch etliche andere Forschungsaktivitäten in diese Richtung. Es ist vermutlich recht aufwändig und zudem nicht wirklich sinnvoll für eine Enzyklopädie, all diese Aktivitäten darzustellen. Ich meine es reicht hier, das darzustellen, was sich am Markt etabliert hat oder was zumindest von den Fachmedien einhellig als die "zukunftsträchtige" Technologie gefeiert wird. Das ist hier wohl (noch) nicht der Fall. --Wiki4you14:17, 16. Apr. 2010 (CEST)
Bridgman-Verfahren
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Zitat: Das Bridgman-Verfahren dient zur Herstellung von polykristallinem Silizium[12] und hat seinen Namen von Percy Williams Bridgman. Es ist nicht zu verwechseln mit der Bridgman-Stockbarger-Methode, die zur Herstellung von Monokristallen dient. - Also da wird ja eine Webseite verlinkt. Und deren erster Satz sagt gerade, dass die beiden dasselbe seien. Ja was denn nu? - Und jede Schreibweise Bridgeman mit einem e scheint falsch zu sein, es geht offensichtlich immer um denselben Physiker, der sich ohne e schreibt. --PeterFrankfurt01:15, 18. Apr. 2010 (CEST)
<dazwischenquetsch>Der 1. Satz sagt nicht, dass beide gleich sind, sondern verlinkt nur fälschlich zum WP-Artikel zur Bridgman-Stockbarger-Methode. --Wiki4you11:53, 18. Apr. 2010 (CEST)
Laut
Klaus-Thomas Wilke, Joachim Bohm: Kristallzüchtung. Harri Deutsch Verlag, 1988, ISBN 3-87144-971-7.
Hans-Joachim Bautsch, Will Kleber, Joachim Bohm: Einführung in die Kristallographie. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 1998, ISBN 3-486-27319-1.
uvm.
dient das Bridgman-Verfahren der Herstellkung von Einkristallen und ist nicht auf polykristallinem Material beschränkt. Das Verfahren ist ähnlich der Bridgman-Stockbarger-Methode ganz gleichzusetzen ist es aber wohl nicht. Die Unterschiede habe ich jetzt aber auf die Schnelle nicht rausfinden können. --Cepheiden09:49, 18. Apr. 2010 (CEST) Nachtrag: Hauptunterschied ist, dass man beim Bridgman-Stockbarger-Verfahren Kristall/Tigel kontolliert bewegt und so die Kristallisation/Kristallisationsgeschwindigkeit steuert.
Die Sache scheint wirklich nicht 100% eindeutig zu sein, da werden wohl auch in der Literatur die Begriffe mit verschiedener Bedeutung verwendet. Da ist oft nicht mehr nachvollziehbar, wer von wem abgeschrieben hat und ob eine Bezeichnung wirklich mit einer bestimmten Bedeutung etabliert ist. Bei den Internetquellen ist das nochmal schlimmer, da dreht sich die Abschreiberei ganz schnell im Kreis und es ist manchmal nicht mehr erkennbar, ob man eine echte Quelle oder einen (alten) WP-Klon vor sich hat, bei der von mir eingefügten Ref. (renewable-energy-concepts.com) habe ich das ja auch entsprechend kommentiert. Ich sehe 2 saubere Lösungen: entweder die unklare Bezeichnung "Bridgman-Verfahren" ganz rausnehmen oder dediziert auf die unklare Begriffsverwendung hinweisen. Der Abschnitt beschreibt jedenfalls zunächst mal eine Herstellungsmethode für polykristallines Silizium. Daher muss die genannte Methode dazu passen.
Inhaltlich neige ich mittlerweile eher zu der Überzeugung, dass Bridgman-Stockbarger und Bridgman-Verfahren (fast) identisch sind. Nur die von mir eingefügte Ref. [12] sagt, dass man mit dem Bridgman-Verfahren polykristallines Silizium herstellt. Die englische Variante der gleichen Seite hier spricht klar von "three temperature zones", "single crystal seed" und "zones of aligned crystal lattices are created". Aber wie soll man mit den recht flachen Blöcken (70 x 70cm und nur 20 cm hoch) drei horizontale Temperaturschichten durchfahren können? Das deutet doch eher auf einen hohen Ingot hin, wie auch das Bild dazu zeigt. --Wiki4you11:53, 18. Apr. 2010 (CEST)
Also es gibt zwei Bridgman-Verfahren bzw. zwei Aufbauten dieser Methode: die vertikale und die horizontale. Die Bridgman-Stockbarger-Methode scheint generell als eine Weiterentwicklung der vertikalen Bridgman-Methode beschrieben zu werden. Wobei nicht ganz klar ist wo die genauen Unterschiede liegen. Meiner Meinung nach müssten diese zum einen in der Gestalltung der Temperaturbereiche (zwei beheizte Zonen plus einen Übergangsbereich) liegen zum anderen in der Art wie die Keimbildung realiseirt wird. Generell entstehen ja beim Abkühlen mehrere Keime und das Material ist dan polykristallin. Mit einem Keimkristall und einer kontrolierten Wachstumszone kann man dies umgehen und so Einkristalle ziehen. im Artikel zur BS-Methode steht, dass die Keimbildung mit einm kleinem Volumen an der Unterseite der Ampulle und einer Engstelle erreicht werden kann. Ob das wirklich eine Besonderheit der BS-Methode ist, weiß ich aber nicht. --Cepheiden13:13, 18. Apr. 2010 (CEST)
Degradation
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Dieser Absatz ist schrecklich! Man kommt zu dem Eindruck, daß man die Platten nur ordentlich putzen muß und sie halten Ewig. Hat jemand einen ordentlichen Grund? Weil die Gläser eintrüben, weil sich die Platten oxidieren. Für solche oder ähnliche Begründungen hätte ich jedes Verständnis. Aber nicht Algen und Bäume die Schatten machen. 92.78.4.2719:00, 13. Jun. 2010 (CEST)
steht da auch nicht so. die hauptaussage steht in den ersten beiden absätzen dieses abschnitts. der dritte differenziert von anderen gründen für wirkungsgradverlust --toktok21:08, 13. Jun. 2010 (CEST)
Kosten (Euro/Watt) in der Tabelle stimmen nicht mit Quellenangabe überein?
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"photovoltaischer Solarzellen"?
gibt es noch andere? Wenn ja: link.
"Für Laien sind die unzweifellos vorhandenen Gesundheits- und Umweltrisiken nur schwer zu erkennen."
Dann her mit den Erkenntnissen, so ist der Satz ist leer.
"Die kritsch-unabhängige Bewertung der unterschiedlichen Solarzelltechnologien und deren Förderung unter gesundheits- und umweltpolitischen Gesichtspunkten"
Wo ist die Bewertung?
'"die Gesundheitsgefahren für die Beschäftigten in der industriellen Solarzellenherstellung"
auch hier: Welche? Beispiele? Belege?
usw... Vorschlag: bitte den Absatz hier zunächst mit Inhalt füllen, dann wieder einstellen, in diesem Zustand ist er nicht mehr als das Inhaltsverzeichnis eines noch nicht zu Ende gebrachten Schüleraufsatzes. Gruß, -- Harf15:12, 18. Aug. 2007 (CEST)
Mittlerweile steht ein Abschnitt Umweltschutz im Artikel, der die o. a. Forderungen erfüllt. Harry808:45, 4. Dez. 2010 (CET)
Solarzellenentsorgung
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Die Mehrheit der Hersteller von Photovoltaikmodulen hat sich zu einem kostenfreien Rücknahme- und Recyclingprogramm zusammengeschlossen (PV CYCLE). Für die Rückgewinnung des hochwertigen Siliziums aus Photovoltaikmodulen nahm die Deutsche Solar AG bereits im Mai 2003 eine Recyclinganlage in Betrieb. Sondermüll fällt nicht an. Diese Sätze entstammen dieser Website. Harry808:48, 4. Dez. 2010 (CET)
Geschichte
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Bitte in Kapitel 1.4 "Funktionsprinzip" im 4. Absatz aus "[...] dass möglichst viel Licht eingefangen und in der aktiven Zone Ladungsträger erzeugen kann" "[...] dass möglichst viel Licht eingefangen werden kann und in der aktiven Zone Ladungsträger erzeugt werden können" machen.
Ebenfalls in diesem Absatz bitte die Position der 1. Klammer ändern: aus "[...] eine Antireflexionsschicht zur (Verringerung des Reflexionsgrades)" "[...] eine Antireflexionsschicht (zur Verringerung des Reflexionsgrades)" machen.
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Ein grundsätzlicher Gedankengang: Der Artikel soll ja, soweit man das so sehen kann, die Solarzelle an sich behandeln. Insoferne wäre es besser, das Funktionsprinzip unabhängig vom verwendeten Halbleitermaterial voranzustellen. Ebenso ist der Wirkungsgrad grundsätzlicher zu behandeln, d.h. der grundsätzliche Wirkungsgrad als grundsätzliche Eigenschaft der Bandlückenenergie.
Praktisch verwendete Materialien, Produktion, Bauformen usw. könnte man dann nach Behandlung der theoretischen Grundlagen anhängen. (-- UnknownID0116:17, 21. Feb. 2009 (CET))
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Nach der Diffussion mit Phosphor fehlt die Ergänzung, dass es zur Entstehung von Phosphorglas kommen kann. Deswegen folgt ein weiterer Ätzschritt mit Flusssäure. Danach wird noch eine Antireflexschicht aufgetragen und dann folgt erst der Druck der Schaltungen, z.b. durch Siebdruck.--Spookie130215:00, 22. Jul. 2009 (CEST)
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Der Begriff "Hybrid-Solarzelle" wird auch für Solarzellen verwendet, die sowohl photovoltaik- als auch photothermische Elemente in Kombination vereinen. Vielleicht sollte man daher den entsprechenden Abschnitt ergänzen? 217.7.215.11615:42, 26. Apr. 2011 (CEST)
Am schnellsten geschieht dies, wenn du auch eine Quelle (am besten Fachbücher, vgl. WP:Belege) dafür angibst. Du kannst dies übrigens auch selbst angeben (mit eine guten Quelle wird es dann auch sicher im Artikel bleiben). Also, sei mutig! --Cepheiden16:02, 26. Apr. 2011 (CEST)
Indium - verfügbare Reserven
Letzter Kommentar: vor 13 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Beim Indium wird daher noch in diesem Jahrzehnt mit einem Versiegen der Ressourcen gerechnet, da sich die theoretischen Indiumvorräte auf nur 6000 Tonnen, die ökonomisch abbaubaren Reserven auf sogar nur 2800 Tonnen belaufen.
Die theoretischen Reserven werden auf 16.000 Tonnen geschätzt, wirtschaftlich abbaubar sind davon etwa 11.000 Tonnen.
Die Aussage im vorliegenden Artikel ist durch zwei Quellen belegt, die im Artikel "Indium" nur durch eine Quelle.
Wie sollte mit dieser Diskrepanz umgegangen werden?
-- Sebástian San Diego18:09, 19. Jan. 2010 (CET)
Da die Quelle fur die höheren Werte aktueller (2009) ist als die beiden in diesem Artikel benutzten (2005/06), würde ich erstere bevorzugen. Alternativ könnte man jeweils beide Werte (und alle 3 Quellen) angeben, dann hat der Leser selbst die Qual der Wahl... --Roentgenium11121:29, 10. Mai 2011 (CEST)
Leistungsdichte
Letzter Kommentar: vor 13 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Sie schreiben: "Tripelzellen ... haben den höchsten kommerziell lieferbaren Wirkungsgrad von fast 30 % mit einer Leistungsdichte von 50 W/kg (bei 17 % um 1000 W/kg)." Ich würde erwarten, dass die Leistungsdichte bei niedrigerem Wirkungsgrad geringer ist.
Der Artikel sollte nicht für Bearbeitungen gesperrt sein.
Rechtschreibfehler wie "Solarzellenmaterialen" kann man so nicht ohne weiteres korrigieren.
-- 194.127.107.210:50, 12. Mai 2011 (CEST)
Ja, im Normalfall sind die Artikel auch für nichtangemeldete Benutzer nicht gesperrt. Nur kam es in letzter Zeit wieder vermehrt zu Vandalismus [28]. --Cepheiden10:58, 12. Mai 2011 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 13 Jahren5 Kommentare5 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Verzeiht wenn die Frage dumm ist: Was passiert innerhalb der Solarzelle wenn keine Bestrahlung stattfindet? Für mich als Laie auf diesem Gebiet stellt sich außerdem die Frage ob eine Solarzelle sich "verbrauchen kann", durch das auslösen von Elektronen. Nach meinem Verständnis müsste sich entweder die Zelle verbrauchen oder aber bei nicht Bestrahlung die Ladungstrennung ausbleiben und eine rekombination der zuvor ausgelösten Elektronen stattfinden. -- 93.206.231.22314:16, 21. Mai 2011 (CEST)
Wenn die Solarzelle dunkel ist, bildet sie praktisch eine normale Halbleiter-Diode, d. h. sie könnte Strom gleichrichten und tut in der Praxis gar nichts. Wenn von woanders her Spannung an der Anordnung liegt, wird ein winziger Sperrstrom fließen, was aber in der Praxis keine Rolle spielt. - Die Elektronen gehen einer Solarzelle in der Zeit nicht aus, weil sie ja über den anderen Pol auf der anderen Seite wieder zurückkommen, das ist das Prinzip jedes elektrischen Stromkreises. Die Solarzelle bringt die Elektronen lediglich wie eine Art Motor in Bewegung und schiebt sie auf der einen Seite mit Kraft in die Leitung hinein (Das war jetzt aber eine sehr, sehr unwissenschaftliche Beschreibung). --PeterFrankfurt16:41, 21. Mai 2011 (CEST)
Wenn das so einfach zu beantworten wäre, dann hätten wir nicht diese niedrigen Wirkungsgrade. Natürlich wird die Leistung einer Zelle im normalen Alterungsprozess abnehmen. Oder nehmen wir z.B. das Thema Photosynthese, wenn das so einfach wäre, dann hätten wir schon eine enorme Menge Probleme gelöst. Zwar hat man verstanden, das ein Lichtphoton ein oder mehrere Elektronen quasi freischlägt, aber eigentlich hat man das Licht selber noch nicht so richtig im Griff. Siehe Quantenelektrodynamik. Und um es noch komplizierter zu machen. Einstein hat erkannt, das Materie in Energie Atombombe, Kernspaltung umgewandelt werden kann und umgekehrt Kernfusion endotherm, also Energieverbauchend, erzeugt werden kann. Dieses ist bei der Solartechnik aber eigentlich nicht relevant. Aber irgendwie trotzdem, wenn man Licht komplett verstehen würde Doppelspaltexperiment, dann würde das Wort Energiekrise aus dem Wortschatz genommen. :-) --Sio091110:19, 5. Jun. 2011 (CEST)
Welchen Bezug hat das zur oben gestellten Frage nach dem Verhalten im Dunklen und der Nachlieferung der Ladungsträger? --Cepheiden15:57, 5. Jun. 2011 (CEST)
Hallo, das ist wenn dann eher was für Organische Solarzelle. Insgesamt sehe ich aber die Aufnahme von Ideen und Spekulationen eher kritisch. In einer Enzyklopädie sollten halt gesicherte Informationen und möglichst nur allgemeine Trends dargestellt werden. --Cepheiden16:17, 12. Jun. 2011 (CEST)
neuer Rekord
Letzter Kommentar: vor 13 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
[23.06.2011]
Alta Devices, ein Start-up aus Santa Clara, hat laut eigenen Angaben einen neuen Wirkungsgradrekord bei Solarzellen erzielt. Mit einer Effizienz von 28,2 Prozent näherten sich die Forscher der Firma dem theoretischen Maximum von 33,5 Prozent, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Damit überholte Alta Devices einen im letzten Jahr aufgestellten Bestwert um rund 2 Prozent – ein wichtiger Durchbruch in einer Industrie, in der solche Fortschritte sonst nur in Zehntelprozent gemessen werden.
Die Alta-Devices-Forscher arbeiteten mit Galliumarsenid, um die Eigenschaften ihrer Zellen zu verbessern. Dabei kam ein "fast ideales Solarzellenmaterial" heraus, wie Harry Atwater glaubt, Professor für Angewandte Physik am California Institute of Technology und Mitbegründer der Firma.
Ich habe aus diesem Thema mal ein neues Kapitel gemacht, da es nichts mit dem obigen Thema "Konzentratorzellen" zu tun hat. Und ja, das hatte ich auch gelesen, und so habe ich das gleich als Referenz eingebaut. --PeterFrankfurt01:09, 24. Jun. 2011 (CEST)
Wirkungsgrad
Letzter Kommentar: vor 13 Jahren10 Kommentare6 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hallo,
ich bin der Meinung, dass der Abschnitt ,,Wirkungsgrad falsch ist. Es gibt hier keinen Carnot-Prozess, da wir hier *keine* Kraft-Wärme-Kopplung vorliegen haben, die aus zwei adiabatischen und zwei isothermen Prozessen besteht. Ich denke der Fehler resultierte aus einer unreflektierten Übernahme des Wiki-Eintrages ,,Wirkungsgrad. Bei quantenmechanischen Prozessen bzw. elektroschmischen Prozessen gilt dieser Grenzwert (Carnot) nicht. Mit allgemeiner Zustimmung werde ich den Eintrag in KW 28/2011 korrigieren.
-- Rudschuck 14:34, 4. Jul. 2011 (CEST)
Eintrag korrigiert / Eintrag Shockley-Queisser-Grenze wird folgen --Rudschuck15:50, 9. Aug. 2011 (CEST)
Hallo,
die Begründung ist auf Diskussion:Solarzelle eingestellt. Hintergrund ist, dass es bei quantenmechanischen Übergängen kein Carnot-Wirkungsgrad gibt. Dieser gilt nur für einen Prozess aus zwei adiabatischen und zwei isothermen Zyklen. Der Carnotsche Kreisprozess ist der Kreisprozess mit dem höchsten möglichen Wirkungsgrad bei Wärmekraftmaschinen oder Prozessen der Kraft-Wärme-Kopplung. (Ist somit nicht für quantenmechanische Übergänge gültig.)
Also ich werde die Änderungen - da ich davon nichts verstehe - nicht sichten. Was die restlichen 97 Beobachter dieses Artikels (wo stecken die übrigens alle?) dazu meinen, kann ich nicht beurteilen. Gruß -- AstrobeamerChefredaktion21:47, 16. Aug. 2011 (CEST)
Der Artikel steht auch auf der Sichtungsliste der Physik-Redaktion. Da wird sich schon einer finden, der sich auskennt. --Blech23:30, 17. Aug. 2011 (CEST)
Und ich halte mich da auch lieber raus. Die Sichtung soll ja EIGENTLICH nur bestätigen, dass es kein Vandalismus oder Spam ist, aber uneigentlich bestätigt man auch die sachliche Korrektkeit, und da fühle ich mich überfordert. --PeterFrankfurt01:35, 19. Aug. 2011 (CEST)
Sehe ich grundsätzlich ähnlich. Allerdings muss man sagen, dass Ruschuck nicht Unrecht hat, wenn er den Absatz anzweifelt. Immerhin war er weitgehend unbelegt und komplett von einer Person geschrieben DIFF, die nur diese Bearbeitung durchgeführt hat. Von der Ansicht her, denke ich besser raus als dass falsches im Artikel steht. --Cepheiden06:49, 19. Aug. 2011 (CEST)
Ja, kann man so sehen. Ich würde mich gegen einen Revert nicht wehren, wäre aber neugierig, ob es womöglich doch korrekt ist. --PeterFrankfurt02:03, 20. Aug. 2011 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 12 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Die Beschreibung einer Solarzelle ausschließlich als pin-Struktur ist veraltet. Insbesondere Silizium-Solarzellen haben heutzutage einen großen feldfreien Bereich, in dem das Licht absorbiert wird und aus dem die Minoritätsladungsträger durch Diffusion zum p-n-Übergang gelangen. Dabei spielt die Passivierung der Rückseite eine wichtige Rolle; dies kommt derzeit in dem Artikel gar nicht vor. Ich komme derzeit leider nicht dazu, den Text im Artikel zu ändern, bitte aber zumindest darum, auf das Veraltetsein hinzuweisen. (Ich habe gerade entsprechende Klausuren von Materialwissenschaftlern der Uni Kiel korrigiert und wundere mich über die immer wieder auftauchende falsche Beschreibung der Funktionsweise einer Solarzelle. Seltsamerweise entspricht die falsche Antwort der Studenten genau dem, wie es jetzt hier im Text steht.)
--134.245.242.22617:07, 29. Feb. 2012 (CET)
Letzter Kommentar: vor 12 Jahren3 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Es gibt Anwendungen, bei denen auch das Gewicht der Zellen im Verhältnis zur Leistung interessant ist. Ich vermisse dazu jegliche Angaben im Artikel; oder auch nur typische Gewichte der verschiedenen Bauformen, je nach Größe / Leistung. --92.195.40.22014:59, 17. Apr. 2009 (CEST)
Auch steth im Abschnitt Materiealien das dünnschicht Zellen eine leistung von bis zu 2000w/kg erreichen, dickschichtige aber nur 20w/kg. Ist das wirklich richtig? (nicht signierter Beitrag von79.253.136.111 (Diskussion) 12:56, 6. Apr. 2012 (CEST))
Ich rate mal, dass das "kg" sich da nur auf das reine Siliziummaterial bezieht, ohne Metall und/oder Glas drumrum. Dann kann es leicht so sein, dass so eine hauchdünne Schicht 100 Mal weniger Masse an Reinst-Silizium (Kostenfaktor!) auf die Waage bringt (dafür aber um ca. die Hälfte schlechteren Wirkungsgrad in W/m²). Das erklärt evtl. auch diese andere Zahlenunklarheit weiter oben. --PeterFrankfurt (Diskussion) 01:29, 7. Apr. 2012 (CEST)
Weblinks
Letzter Kommentar: vor 12 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Ich habe einige Weblinks entfernt: Es gab zahlreiche Weblinks zu Forschungsinstituten/Universitäten, jeweils zu deren Homepage. Auf diesen Homepages ist jedoch jeweils keine weiterführenden Infos zum Thema zu finden, ggfl. findet man mühsam auf Unterseiten weitere Infos. Das entspricht aber nicht den Anforderungen in WP:WEB. Zwei Weblinks (volker-quaschning und jr-photovoltaics) sind Werbung und enthalten auch keine wesentlichen weiterführenden Infos. Der Webserver des Fraunhofer ISE (www.ise.fraunhofer.de bzw. www.ise.fhg.de) ist heute nicht erreichbar, der Link kann aber vermutlich auch gelöscht werden. Der Weblink zum Spiegel-Artikel über Modul-Recycling könnte anstatt als Weblink besser als Beleg zu einem Abschnitt "Solarzellen-Recycling" dienen, der Abschnitt muss aber erst noch geschrieben werden. --Wiki4you13:16, 1. Mai 2010 (CEST)
Letzter Kommentar: vor 12 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
a) 100, 125, 156 mm müsste als genau 4, 5 und 6" eigentlich 102, 127 und 152 lauten
b) Kantenlänge ist nur beim Quadrat (oder Rechteck), beim Kreis müsste es Durchmesser heissen. Häufig sind - oder ist es eher nur mehr eine Darstellungsikone - Quadrate mit abgerundeten Ecken. Dort macht die Angabe einer Kantenlänge wenig Sinn. Eher: Kreisdurchmesser und Breite der Beschneidung des Kreises. --Helium421:58, 30. Okt. 2011 (CET)
Antwort zu a)
Nein, die Millimeterangaben sind richtig; die Zollwerte stellen Näherungen dar.
Antwort zu b)
Für die Verstringung im Modul ist der Durchmesser irrelevant, es kommt immer nur auf die (effektive) Kantenlänge an – auch bei Zellen aus monokristallinem Silizium, denen man ihre Herkunft von einem Czochralski-Kristall noch ansieht (die "abgerundeten Ecken" sind nichts anderes als der natürliche Rand des Czochralski-Kristalls). --134.245.242.22616:28, 2. Aug. 2012 (CEST)
Konzentratorzellen die zweite
Letzter Kommentar: vor 11 Jahren10 Kommentare4 Personen sind an der Diskussion beteiligt
könnte mal jemend der was dazu weiß die Lebendsdauer hin schreiben und in wie weit sie sich veringer druch den höheren Strahlungsbeschuss.
vielleicht wäre auch interesant in wie weit sich das specktrum der absorbtion verschiebt wenn es das denn tut (nicht signierter Beitrag von217.238.30.199 (Diskussion) 13:37, 19. Jun. 2011 (CEST))
Unrealistische Wirkungsgradangaben bei Konzentratorzellen und Mehrfachsolarzellen.
Was soll denn dieses nennen der unrealistischen Wirkungsgradangaben? Unter denselben Bedingungen erhält man mit dem Carnot Prozess gleich 80%.
Solche Angabe kann doch ein Laie nicht deuten und kann der Desinformation dienen. Hat denn jemand einen Wirkungsgrad gefunden unter realistischen Betriebsbedingungen, die dann vielleicht bei 200-400 Grad liegen?
--Ragna314 (Diskussion) 13:48, 27. Jan. 2013 (CET)
Was genau ist unrealistisch bei diesen durch die NREL bestätigten Angaben? Auf welche Bedingungen spielst du an? Ausgehend von deinen bis jetzt geäußerten Argumenten sind die Löschungen nicht zu akzeptieren. --Cepheiden (Diskussion) 13:51, 8. Mär. 2013 (CET)
Ja, eine Standardumgebung zur Bestimmung eines vergleichbaren Wertes. Das ist natürlich alles furchtbar unrealistisch was sich da die Wissenschaftsgemeinschaft überlegt hat, um die Vielzahl der Systeme wenigstens halbweg miteinander vergleichen zu können. Da muss man natürlich gleich alles Löschen. Warum eigentlich nur diese Abschnitte.
Aber mal Scherz beiseite, klar, der Wirkungsgrad unter realen Arbeitstemperaturen wird sich gerade bei Konzentratorzellen (aber eigentlich bei allen Solarzellentypen) von den Werten unter Standardbedingungen unterscheiden. So wie sich auch elektrische Leitwerte von Materialien oder ganz allgemein physikalische Parameter von unzähligen Systemen mit der Temperatur ändern können.
Wie stark und ob dies für die Angaben, die im Artikel auch nur näherungsweise angegeben werden, relevant ist müsstest, du belegen. Du verstehst schon, das es mehr bedarf als deine flüchtige Argumentation, um solche Werte, die durch ein üblichen internationalen Standard ermittelt wurden, zu löschen. Oder? --Cepheiden (Diskussion) 15:26, 8. Mär. 2013 (CET)
Nun, mein Einwand gegen den Wirkungsgrad steht ja schon etwas lange auf der Diskussionsseite. Und du hast natürlich Recht, dass man für die Bestimmung eines Wirkungsgrades eine Normung braucht. Nun scheint mir das bei Konzentratorzellen nun doch ein wenig übertrieben.
Da wird ein Stückchen, dass kaum größer ist als ein Fingernagel mit einer Hochleistungskühlung auf 20 (bzw. auf 25 oC) herunter gekühlt und dann kommt man auf ca. 40% Wirkungsgrad. Den Energieumsatz für die Kühlung wird aber nicht mitberücksichtigt.
Bei konventionellen Systemen, die nur mit einer „Sonnenstärke“ auskommen mag das ja wegen der besserer Vergleichsmöglichkeiten richtig sein, doch 500 „Sonnenstärken“ ist dann doch sehr verzerrend, die Kühlungsenergie zu vergessen. Schlussendlich ist Wiki ein Nachschlagewerk für interessierte Laien und für diese sind die Angaben irreführend.
Wenn ich davon ausgehe, dass man mit einer 500 fachen Konzentrierung 1500 K erreichen kann und dann eine Kühlmöglichkeit habe , die mir ca. 300K liefert, komme ich auf einen möglichen Wirkungsgrad von 80%. Eine Stirlingmaschine schafft 0,66. Der Gesamtwirkungsgrad wäre somit 0,8*0,66=58%. Das ist deutlich besser als die der Solarzelle. Darum behaupte ich, dass die Angabe des Wirkungsgrad im Text für einen Laien irrführend ist.--Ragna314 (Diskussion) 13:50, 9. Mär. 2013 (CET)
Du schreibst von unrealistischen Wirkungsgradangaben, scheinst dich aber noch weniger als ich mit deren Bestimmung bei Konzentratorzellen auseinander zusetzt zuhaben. Soweit mir bekannt ist misst die NREL mit einem Blitzarbeitsplatz bei dem nur wenig gekühlt werden muss. Des Weiteren sind deine Annahmen von Substrattemperaturen von über 1000 K unrealistisch. Bei solchen Temperaturen schmilzt ja schon das Kontraktmaterial Aluminium. Laut eines Freundes in der Solarbranche liegt die Substrattemperatur wohl so bei 60 °C. Der zu erwartende Wirkungsgradunterschied zur Normmessung dürfte bei ca. 10 % liegen. Einen ähnlichen Unterschied zur Normmessung kann man aber wohl auch mit c-Si-Zellen erreichen, wenn man sie am Äquator bei höheren Umgebungstemperaturen betreibt, da hier der Temperaturkoeffizient höher ist. Ich bitte dich also deine Bedenken ordentlich zu belegen und dass nicht mit theoretischen Rechnungen zur Wärmekraftberechnung. --Cepheiden (Diskussion) 09:06, 10. Mär. 2013 (CET)
Du kannst ja eine Wärmekraftmaschine aus Wolfram bauen. Ein paar Runden würde sie schon überleben um den genannten Wirkungsgrad zu erzeugen. Da die Konzentratorsysteme auch eine Optik brauchen und deren Wirkungsgrade so zwischen 0,75 und 0,9 liegen, kommt man doch auf ganz andere Zahlen.
Im Text steht nichts anderes, sondern "A 43.5% cell (GaInP/GaAs/GaInNAs(Sb)) from Solar Junction is the current world record with inverted metamorphic cells close behind with 42.6% and 42.4% from NREL and Emcore, respectively." (gleiche Seite des PDFs nur etwas höher). Ansonsten kann ich nur sagen, dass diese Zahlen von entsprechenden Fachgremien/-institutionen verrifiziert wird. Wenn du hier größere Problem beim Verständnis siehst, dann solltest du bemüht sein im Text eine entsprechende Bewertung genauer auszuführen. Ein Löschung ist jedenfalls der falsche Weg, gerade wenn sie unkommentiert/unbegründet durchgeführt wird, denn ansonsten werden diese von dir als Propaganda bezeichneten Werte immer wieder durch einen Nutzer in den Artikel gelangen. Übrigens ist zwischen Modul- und Zell-Wirkungsgrad zu unterscheiden. Ich sehe es auch nicht ein hier immer wieder deine theoretischen Argumente irgendwie nachzugehen, es gibt mit Sicherheit zahlreiche Fachpublikationen, die sich genau mit diesem Thema kritisch beschäftigen. Wenn du auf Basis diese den Artikel verbessern möchtest (Löschung von Werten einer vertrauensvollen Quelle ist keine Verbesserung), dann bitte. Ich bin nicht dich genug dran am Thema, um sicher auf deine Theorien zu antworten. Allerdings ist das was bis jetzt kam keine ausreichende Begründung für die belegten Angaben. --Cepheiden (Diskussion) 15:08, 10. Mär. 2013 (CET)
Hier nochmal eine kleine Zusammenfassung, was mich an der Nennung dieser hohen fiktiven Wirkungsgrade stört.
Es fehlen Angaben in den Berichten, wie gekühlt wurde (passiv/aktive)).
Es ergibt sich nicht aus den Quellen, welchen Wirkungsgrad man für die Optik benutzt hat. Denn es interessiert einen möglichen Kunden nur der Gesamtwirkungsgrad von Optik und Zelle.
Wie hoch ist die Temperatur bei einem passiven Betrieb der Zelle und welche Auswirkung hat eine hohe Temperatur auf den Wirkungsgrad?
Wenn ich nochmal die Wirkungsgradberechnung unter einigermaßen realistischen aufnehmen. Komme ich auf einen Wirkungsgrand von ca. 33%
„The 41% value given above is for a specific set of conditions known as "standard test conditions". These include a specific spectrum, an incident optical power of 850 W/m², and a cell temperature of 25°C. In a concentrating system, the cell will typically operate under conditions of variable spectrum, lower optical power, and higher temperature. The optics needed to concentrate the light have limited efficiency themselves, in the range of 75-90%. Taking these factors into account, a solar module incorporating a 40% multijunction cell might deliver a DC efficiency around 30%. Under similar conditions, a silicon-cell module would deliver an efficiency of less than 18%.“
Die englischsprachige Seite gibt da einen viel besseren Einstieg in das Problemfeld Wirkungsgrad in Bezug auf konzentriertes Licht.--Ragna314 (Diskussion) 09:54, 12. Mär. 2013 (CET)
Ich habe die Diskussion nicht im einzelnen verfolgt. Die Löschung der Angaben zum theoretischen Wirkungsgrad hat mich verärgert, und dann noch garniert mit der Aussage, quantenmechanisch sei alles ganz anders. Es ist in der Wissenschaft nun einmal so, dass man sich zunächst überlegt, was möglich ist, und dann erst, wie man ich dem annähert. 80% sind theoretisch erreichbar -- technisch im Augenblick aber nur zu horrenden Kosten: siehe Herstellungkosten von Triple Junction Zellen, die in den Bereich 40% vorstoßen. Warum soll ich das 1000-fache bezahlen, wenn ich auf der Erde das gleiche für den doppelten Preis bekomme -- durch Verdoppelung der Fläche. Bitte liebe Ragna: nicht löschen, sondern gerne nachfragen. Dantor (Diskussion) 12:20, 11. Mai 2013 (CEST)
Energiebilanz
Letzter Kommentar: vor 11 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Beim Abschnitt: "Der gesamte Herstellprozess für hochreines Silizium ist zwar sehr energieaufwendig, aber dennoch können die heute verwendeten Solarzellen die für ihre Produktion erforderliche Energiemenge – je nach Bauart – innerhalb von 1,5 bis 5 Jahren wieder kompensieren. Sie haben also eine positive Energiebilanz." unter Punkt 2.1 wäre eine Quelle erforderlich. Schließlich schwanken solche Zahlen je nach Untersuchung teilweise stark.
--141.48.223.120:53, 7. Jul. 2012 (CEST)
Genau. Gerade angesichts der Dumpingvorwürfe wären hier konkrete Zahlen toll. Also wieviel Wh braucht man um 1kg Silizium herzustellen. Dann könnte ich anhand der Dicke von 0,18mm, 1000 Sonnenstunden á 160W/m² und der aktuellen Einspeisevergütung abschätzen, ab wann die Herstellung von Solarzellen ohne Dumping nicht mehr möglich ist. Klar wäre auch der Energieaufwand für ein fertiges poly-modul interessant. Vor 13 Jahren kam die Zeitschrift Photon mit fünf Studien auf 5-7 Jahre für polykristalliene Module. Seitdem haben sich die Zelldicken ja fast halbiert und die Zellflächen um Faktor 1,56 vergrößert. Vor fast vier Jahren kam eine WDR-Sendung auf etwas mehr als 3 Jahre. Mit effizienter Wärmerückgewinnung kann man das heute bestimmt unter 2 Jahre drücken. Ein 200 Watt Modul erwirtschaftet heute in 2 Jahren 2 x 1000 x 200 = 400 kWh. Wenn die deutsche(!) Industrie für Prozesswärmem, etz. 10 cent/kWh zahlt, belaufen sich die Herstellungskosten auf 40 / 200 = 20 cent/Watt. Das wäre also kein Grund für Strafzölle. Roland, Physiker --Verlierer (Diskussion) 19:18, 26. Jun. 2013 (CEST)
Wirkungsgrad
Letzter Kommentar: vor 11 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Die Verstümmelungen durch einen Löschtroll am 14. August 2011 des Abschnitts Wirkungsgrad rückgängig gemacht (auch wenn es schmerzt: auch die Quantenmechanik kann Entropie ohne Energie nicht verringern. Bei den Betrachtungen kohärenter Strahlung werden die Kosten für die Erzeugung der Kohhärenz vergessen).
Dantor (Diskussion) 12:01, 11. Mai 2013 (CEST)
Ich biete achzig Prozent -- der theoretische Grenzwert -- sofern man das ganze Spektrum von 1um bis 0.3um verlustlos absorbieren kann. Dreifachzellen überschreiten gerade 30%, zu einem unbezahlbaren Preis. Dantor (Diskussion) 17:50, 18. Okt. 2013 (CEST)
Schaltzeichen
Letzter Kommentar: vor 10 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Der Abschnitt 'Geschichte' enthält in einigen Teilen deutlich mehr Informationen als der eigentlich speziellere Artikel Geschichte der Photovoltaik. Da sollten Informationen entsprechend verschoben werden. Seltsam ist zum Beispiel, dass die theoretische Obergrenze des Wirkungsgrads von Silizium-Solarzellen von 29% nur im Abschnitt 'Geschichte' erwähnt wird, aber nicht im Abschnitt 'Wirkungsgrad'. (nicht signierter Beitrag vonHatzfeld (Diskussion | Beiträge) 09:14, 8. Jul. 2019 (CEST))
"Einstellung der Antireflexschicht auf den roten Teil des Spektrums..."
Letzter Kommentar: vor 15 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt
Die Schichtdicke von 70 nm bei n=2 ergibt ein Lambda 560 nm. Das ist wohl kaum rot zu nennen?
Die Spektren weiter oben im Artikel legen diese 560 nm auch nahe. Demnach wären Si Zellen auf grün optimiert und nicht auf Rot (nicht signierter Beitrag von85.199.163.46 (Diskussion | Beiträge) 10:22, 19. Nov. 2009 (CET))
mäxi mörk (nicht signierter Beitrag von212.144.55.225 (Diskussion) 16:15, 5. Feb. 2020 (CET))
Ersatzschaltbild
Letzter Kommentar: vor 2 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Das im Artikel beschriebene Ersatzschaltbild kann das elektrische Verhalten der Solarzelle nicht nachbilden, wenn als ideale Diode eine Diode ohne Durchbruchspannung verstanden wird (Widerstand in Sperrrichtung bei U<0 oder U=0 ist Unendlich, Widerstand in Durchlassrichtung bei U>0 ist Null). Um die Leerlaufspannung von ca. 0,6 V nachzubilden, ist im Zweig der Diode eine Spannungsquelle (Leerlaufspannung, ohne Innenwiderstand) anzuordnen. --178.21.2.2517:59, 26. Aug. 2022 (CEST)
Da stimme ich Ihnen zu!
Zumal wenn man hier in der Wikipedia unter "ideale Diode" sucht, landet man beim Präzisionsgleichrichter. Der Leistungselektroniker hingegen versteht unter einer "idealen Diode" einen Synchrongleichrichter mit MOSFET, wie es noch mal explizit in der englischen Wikipedia hervorgehoben wird: Ideal_diode@en:Active_rectification
Selbst der englische Artikel zur Shockley diode equation spricht von "Shockley ideal diode equation when n, the ideality factor, is set equal to 1" und im deutschen Artikel zur Shockley-Gleichung kommt das Wort "ideal" gar nicht vor.
Selbst im Dioden-Artikel wird eine "ideale Diode" damit beschrieben, dass sie den Kennlinienknick bei U_D = 0 hat und dort einen unendlichen Strom zulässt.
Ich habe daher mal direkt auf die Schockley-Gleichung verwiesen, um ein wenig die Verrwirrung zu verringern. --148.64.26.510:11, 11. Nov. 2022 (CET)
Degradation
Letzter Kommentar: vor 1 Jahr2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Hi Norbirt, ihr sucht einen Autor für Degraqdationsthemen. Ich hab so ein paar Jahre Erfahrung unter anderem bei Bosch und QCells als experte für Materialthemen und Lebensdauerspektroskopie gesammelt. Wär das was? --Matthias Rost (Diskussion) 16:33, 12. Okt. 2023 (CEST)
GaAs Solarzelle
Letzter Kommentar: vor 1 Jahr2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Die GaAs-Solarzelle alleine erreicht zwar sehr hohe Wirkugnsgrade, jedoch nicht 41,1%. Dieser Wert vom Fraunhofer ISE wurde mit einer Mehrfachsolarzelle erreicht, die zum Teil aus GaAs besteht.
-- Lemming_2 (nicht signierter Beitrag von153.96.32.62 (Diskussion) 11:14, 30. Nov. 2011 (CET))
Letzter Kommentar: vor 1 Jahr2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Betrifft den Text zum Bild Funktionsprinzip einer Solarzelle. "Einfallende Photonen erzeugen Elektronen und Löcher, die im elektrischen Feld der Raumladungszone des p-n-Übergangs getrennt werden." Die Photonen "erzeugen" doch keine Elektronen, sondern bringen sie eher dazu, das elektrische Feld des Atomkerns zu verlassen, oder liege ich da komplett falsch?! --Benedikt Haag (Diskussion) 18:33, 21. Dez. 2012 (CET)
Sehr richtig. Die Elektronen sind meist als Valenzelektronen im Halbleiter vorhanden und bilden damit die kovalente Bindung aus. Durch Licht mit Photonenenergien größer der Bandlücke (1,1245 eV bei Silicium) können Valenzelektronen die Energie der Photonen absorbieren. Es sei denn, dass auch der Impulserhaltungssatz erfüllt ist. Die Valenzelektronen werden dann zu Leitungselektronen. Was übrig bleibt ist dann eine "Elektronenlücke" oder auch "Defektelektron" oder "Loch" genannt. Wie bei einem Kondensator führt dann die räumliche Trennung von Löchern und Elektronen erst zum Aufbau der elektrischen Spannung. Man kann also sagen, dass Solarzellen mit p-n-Übergang sich mathematisch wie Elementarkondensatoren verhalten. Die Leitungselektronen bewegen sich dann quasi frei im periodischen Gitterpotential und die Valenzbandelektronen, können ihre Bindung aufgeben, sofern ein Loch in der Nachbarschaft existiert, und eine neue bindung zu einem benachbarten Atom eingehen. Dieser zweite Leitungsmechanismus nennt sich Lochleitung. Dadurch, dass immer eine chemische Bindung gekappt und neu geknüpft werden muss, ist die Mobilität (Beweglichkeit der Ladungsträger) natürlich deutlich reuziert. Typischerweise einen Faktor 3 bei den gängigen Halbleitern. --Matthias Rost (Diskussion) 16:44, 12. Okt. 2023 (CEST)
Qualitätssicherung
Letzter Kommentar: vor 1 Jahr2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Ich bin schon über den ersten Satz gestolpert:
Eine SOLARzelle soll natürlich Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln!
Damit dürfte auch das in Frage kommende Spektrum bekannt sein.
Die Angabe "kurzwellige Strahlung" ist deshalb erstens überflüssig und zweitens irreführend, da ich zum Beispiel unter kurzwelliger Strahlung Röntgen- oder Gammastrahlung verstehe.
Für solche Strahlung mag es auch Wandler geben, aber das wären dann spezielle photovoltaische Zellen, die nur wenig mit einer Solarzelle zu tun haben dürften.
Zwei Anregungen für den Artikel hätte ich außerdem noch:
Bitte bei der Angabe eines maximalen Wirkungsgrades IMMER klarstellen,
- auf welche Technologie/Material sich dieser bezieht
- ob es sich um die höchsten bislang in der Realität erreichten oder um eine theoretische Obergrenze handelt
- (falls möglich) welche Randbedingungen hierfür erforderlich waren
Da geht im Artikel einiges durcheinander. Den bislang höchsten, in der Industrie (!) erreichten Wirkungsgrad kommtarlos als "max. Wirkungsgrad" zu bezeichnen, halte ich generell für ungeschickt.
Dazu auch noch ein bisschen solides Halbwissen von mir:
Theorie: Man nehme unendlich viele photovoltaische Zellen, fein abgestuft in ihren Bandabständen und ohne Störungen in ihrem Kristallaufbau, teile die einfallende Strahlung entsprechend dieser Bandabstände auf und führe die einzelnen Wellenlängen den entsprechenden Teilzellen zu, kühle das Ganze in die Nähe des absoluten Nullpunktes und man erhält eine Solarzelle mit 100% Wirkungsgrad.
Ist natürlich nur ein Gedankenspiel und im Detail auch möglicherweise angreifbar, macht aber vielleicht mit wenigen Wörtern deutlich, warum reale Zellen keine 100% Wirkungsgrad haben können und wie die grundlegenden Zusammenhänge sind.
Vorsicht, eine Solarzelle kann auch als Strahlungsdetektor verwendet werden. Denn sie kann auch UV oder noch kurzwelligere Strahlung absorbieren. Kurzwelligkeit ist hierbei also immer im relativen Bezu zur Bandlücke gemeint. Zum Beispeil wenn es dir gelänge eine Solarzelle aus Diamant zu fertigen, würdestr du nur Licht mit energien größer 10 eV absorbieren können.
ja das mit den Wirkungsgraden ist so ne Sache. ich würde meistens eher die Werte aus dem NREL-Chart nehmen, denn was Firmen meistens so publizieren entspricht dem Prinzip: Traue keiner Statistik, die du nicht selber gefälscht hast! --Matthias Rost (Diskussion) 17:13, 12. Okt. 2023 (CEST)
Wirkungsgrade verwirrend
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Die Aufzählung der Wirkungsgrade ist in der Form verwirrend und nicht besonders "Oma-freundlich":
"In praktischen Anwendungen liegen tatsächlich erzielbare Wirkungsgrade um und unter 25 %. ... theoretischen Grenze von 41 % liegen." "Der Rekord für im Labor hergestellte Silicium-Solarzellen liegt bei 24,7 Prozent (University of New South Wales, Australien), mit denen Module mit über 22 Prozent Wirkungsgrad hergestellt wurden." "Im Weltraum ist einerseits die Solarkonstante größer als die Globalstrahlung auf der Erde, andererseits altern die Solarzellen schneller. Solarpanele für Satelliten erreichen zurzeit (2005) einen Wirkungsgrad von fast 25 %"
Als Leser denkt man nun: "25% ist Grenze...hä doch 41? Ok, im Labor war Maximum 24,7 (dachte praktische Anwendungen wären schon so hoch? Welche praktische Anwendungen?)...22%?...aber im Weltraum 25%? Ich dachte 24,7 wäre Maximum?" - es ist nicht eindeutig, dass es sich hierbei wohl um verschiedene Materialsysteme handelt und sich die 24,7 % ausdrücklich nur auf Silicium-Solarzellen bezieht. Es mag dort zwar stehen, geht aber im Lesefluss unter, zumal sich die Absätze davor und danach allgemein auf alle Materialien beziehen. Hier wäre eventuell eine Ergänzung sinnvoll, wie "mit anderen Materialien lassen sich höhere Werte erzielen", auch eine andere Reihenfolge der Aufzählung, z.B. die Satelliten zum Absatz mit den 25% in praktischen Anwendungen (die noch erklärt werden müssten: Welche Anwendungen sind denn gemeint? Auf der Erde? Oder nur im Weltraum?) und Silizium davon abgengrenzt erwähnen. Und welche Materialien wird bei Solarpanelen für Satelliten benutzt? --StYxXx⊗20:36, 1. Okt. 2017 (CEST)
Was vielleicht hilfreich wäre, wäre eine Liste der Shockley-Queisser Limits und was davon schon technisch erreicht wurde. Da ist man bei Silicium natürlich ganz vorne. Es sei ausserdem angemerkt, dass Raumfahrsolarzellen meist aus GaAs-Multijhunction Zellen bestehen. Der Grund dafür ist ganz einfach. Die Dinger sind schweine teuer >250€ für 60cm² Aperturfläche. Denn sie werden typischerweise vorder wie rückseitig mit einer dicken Schicht Gold bedampft oder besputtert. Da die Kosten für orbitale Nutzlast die extrem teueren Herstellungskosten für GaAs-Zellen jedoch bei weitem übersteigen, werden in der Raumfahrt hauptsächlich hocheffizient GaAs Zellen eingestetzt weil es wirtschaftlicher ist. Für terrestrische Zwecke lohnen sich GaAs Zellen höchstens als aktive gekühlte Konzentrator-Zellen und selbst das ist zu teuer im Vergleich zu einem Jinko 435 Watt-Peak Modul für 80 € und einer Apertur-Fläche von 2 m² --Matthias Rost (Diskussion) 17:08, 12. Okt. 2023 (CEST)
Wie altert die Solarzelle im Weltraum schneller ? Und "Zurzeiet (2005)" sollte mal aktualisiert werden.
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"Im Weltraum ist einerseits die Solarkonstante größer als die Globalstrahlung auf der Erde, andererseits altern die Solarzellen schneller. Solarpanele für Satelliten erreichen zurzeit (2005) einen Wirkungsgrad von fast 25 %[70] bei einer Betriebszeit von 15 Jahren. "
Wenn ich das so lese, hat es so ziemlich den Eindruck, dass dieser Artikel uralt ist, wenn hier von 2005 als zurzeit gesprochen wird.
Und wieso ist die Solarzelle im Weltraum schneller gealtert ? Eine wetterbedingte Verwitterung gibt es da oben ja schonmal nicht, also was ist es ? Elektromagnetische Wellen ? Wenn ja, was genau bewirkt diese ?
1. Je mehr Strahlung eine Solarzelle abbekommt, um so schneller ist die Degradation der Zellen. Im Weltraum bekommen sie ca. 50% mehr Strahlung ab als auf der Erde. . 2. Solarzellen werden zwischen Glassscheiben vergossen/verklebt. Der Klebstoff ist durchsichtig, wird aber mit der Zeit immer undurchlässiger für Licht. - - Temdor (Diskussion) 01:23, 16. Okt. 2020 (CEST)
Über die erhöhte Solarkonstante im Weltraum würde ich mir weniger Sorgen machen. Außerdem muss man Fragen welche Technologie eingesetzt wird? Silizium oder GaAs-Multijunction. Der Hauptdegradationsgrund im Kosmos ist weder die Lichtinduzierte Deggradation (LID), die Polarisationsinduzierte Degradtion (PID), auch nicht Licht und Temperaturinduzierte Degradtion (LeTID) und auch nicht Eisen-Bor (bei Silizium) wie es bei terrestrischen Anwendungen typischerweise der Fall wäre.
Im Kosmos haben wir vor allem kosmische Strahlung. Also Protonen, Neutronen, Elektronen und Gammastrahlung. Sowie teilweise Positronen, zum Beispiel wenn der van-Allen-Strahlungsgürtel passiert wird. Interessanterweise wirkt sich vor allem das Elektronenbombardement auf die Solarzellen aus, da schwere Teilchen wie Protonen üblicherweise durch die Deckgläser vollständig absorbiert werden. Simulationsexperten und Tools für Positronen-Bombardemnt gibt es auch.
Silizium Solarzellen degradieren typischer weise deutlich schneller als GaAs Zellen, aufgrund der geringen Bandlücke des Absorbers und der damit verbundenen geringen Energie zur Ausbildung kristallographischer Defekte. Dies führt dann zu einem massiven Einbruch der Ladungsträgerlebensdauer. Da Silizium-solarzellen klassicherweise Dickschicht-Solarzellen sind, ist der Einbruch der Lebensdauer auf wenige nano-Sekunden verheerend auf den Wirkungsgrad. Bei GaAs, sinkt die Lebensdauer nicht so dramatisch, da sich das Materila erstens epitaktisch gar nicht so rein herstellen lässt wie hochreines Silizium und zweitens die absorber auch maximal nur 1 bis 2 µm dick sind. Dadurch erreichen bei GaAs selbst nach langen Laufzeiten immernoch ein Großteil der Ladungsträger den pn-Übergang. --Matthias Rost (Diskussion) 16:57, 12. Okt. 2023 (CEST)
Temperatur
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Das ist eine gute Frage, da konzentrator-Solarzellen typischerweise aktiv gekühlt werden müssen. Hängt die Arbeitstemperatur natürlich vom verwendeten Kühlsystem ab. --Matthias Rost (Diskussion) 16:59, 12. Okt. 2023 (CEST)
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