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Solarzellen bestehen
aus mehreren dünnen Schichten aus Halbleitermaterialien. Weltweit wird
für die Solarzellenherstellung fast immer (zu 98%) auf Silizium als Basismaterial
zurückgegriffen. Silizium bietet den Vorteil, als zweithäufigstes Element
der Erdkruste in ausreichendem Mass verfügbar und umweltverträglich zu
sein. Je nach Herstellungsverfahren unterscheidet man drei Arten von Silizium
Solarzellen: Monokristalline, multikristalline und amorphe Solarzellen.
Während für kristalline
Zellen meist ein gezogener bzw. gegossener Siliziumkristall in Scheiben
gesägt und weiterverarbeitet wird, werden amorphe Zellen mit deutlich
geringerem Material- und Energieaufwand auf ein Trägermaterial aufgedampft.
Allgemein werden diese weniger materialaufwändigen Zellen Dünnschicht-Solarzellen
genannt. Nicht-Siliziumzellen bestehen aus anderen Halbleitermaterialien
wie z.B. Kupfer-Indium-Diselenid (CIS).
Die Funktionsweise
einer Solarzelle unter Sonneneinstrahlung ist im folgenden Bild schematisch
dargestellt. Typisch für alle Solarzellentypen ist, dass immer Gleichspannung
bzw. Gleichstrom erzeugt wird.