Monokristalline Solarzellen

Siliziumsolarzellen werden üblicherweise aus Säulen oder Blöcken in 0,25 mm dicke Scheiben gesägt. Eine Säule, die aus einem einzigen Kristall besteht, wird aus flüssigem Silizium gezogen. Die daraus gefertigten Solarzellen nennt man monokristalline Zellen. Ihr Wirkungsgrad zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom erreicht 14-20 %.

Polykristalline Solarzellen

Wird das flussige Silizium in Blöcke gegossen, ergibt sich bei der Erstarrung die typische Eisblumenstruktur aus einer Vielzahl von einzelnen Kristallen. Die daraus hergestellten Zellen werden als polykristallin bezeichnet. Ihr Wirkungsgrad betragt 13-19 %.

Dünnschichtsolarzellen

In den letzten Jahren werden verstärkt Dünnschichtsolarmodule entwickelt, die eine kostengünstige Option zur Nutzung der Sonnenenergie darstellen, da sie extrem wenig Halbleitermaterial benötigen und in Zukunft in hochautomatisierten Produktionsanlagen in großen Mengen hergestellt werden können. Hierbei werden die photoaktiven Halbleiter als dünne Schichten auf Glasscheiben aufgebracht, dort direkt zu Modulen verschaltet und mit einer zweiten Glasplatte hermetisch versiegelt. Am weitesten verbreitet sind die amorphen Siliziumzellen, die in Taschenrechnern und anderen Kleingeräten Anwendung finden. Ihr Wirkungsgrad liegt bei 4-10 %. Mit neuen Materialien, wie beispielsweise CdT (Cadmium-Tellurid) und CIS (Kupfer-Indium-Diselenid), wurden Dünnschichtsolarmodule mit höherem Wirkungsgrad (8-12 %) entwickelt. Die genannten Wirkungsgrade werden unter Standardtestbedingungen bestimmt, d.h. bei einer Globalstrahlung von 1.000 W/m2 bei 25 °C Modultemperatur sowie einem Spektrum des Sonnenlichtes entsprechend Air Mass 1,5. Im praktischen Betrieb steigen die Betriebstemperaturen auf ca. 75°C. Daher ist besonderer Wert auf den Temperaturkoeffizienten der Module zu legen. Der effektive Wirkungsgrad der Zellen sinkt bei steigenden Temperaturen.