Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen sind die am weitesten verbreitete Variante von Solarzellen. Sie überzeugen durch ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und eine gute Ökobilanz. Diesen Vorteilen steht als Nachteil ein geringerer Wirkungsgrad als bei monokristallinen Zellen gegenüber.

Anders als bei der Herstellung monokristalliner Zellen werden keine Einkristalle aus der Siliziumschmelze gezogen. Stattdessen erkaltet die Schmelze in einem Tiegel, wobei Siliziumblöcke entstehen, die aus mehreren Kristallen bestehen. Mehrere Herstellungsverfahren kommen zum Einsatz, die sich in einigen Details unterscheiden, beispielsweise in der Methode der Erhitzung der Siliziumschmelze. Das Ziel besteht darin, möglichst große Kristallblöcke zu erhalten.

Beim weit verbreiteten Bridgeman-Verfahren kommt eine Induktionsheizung zum Einsatz, die dafür sorgt, dass die Siliziumschmelze schichtweise von unten nach oben abkühlt. Tendenziell wachsen damit mehr Einkristalle langsam in die Höhe. Kühlt die Schmelze dagegen gleichmäßig ab, bilden sich überall im Tiegel zufällig verteilt Kristallisationskeime, die zur Ausbildung kleiner Kristalle führen.

Der Wirkungsgrad polykristalliner Solarzellen liegt heute bei etwa 15 Prozent. Damit bleiben polykristalline Module deutlich hinter den monokristallinen Solarzellen zurück, die Modulwirkungsgrade von ca. 19 Prozent erreichen. Kompensiert wird dies durch die deutliche geringeren Kosten der Herstellung sowie den deutlich geringeren Energiebedarf.

Polykristalline Solarzellen können überall dort problemlos eingesetzt werden, wo der geringere Wirkungsgrad durch eine entsprechend größere Fläche ausgeglichen werden kann. Hausdächer sind im Normalfall groß genug, um auch mit polykristallinen Solarmodulen eine Leistung zu erzielen, die einen wirtschaftlich vernünftigen Betrieb der Photovoltaikanlage gestattet. Im Fall einer sehr kleinen nutzbaren Dachfläche empfiehlt sich hingegen der Einsatz monokristalliner Zellen. Anlagen auf Freiflächen nutzen meist ebenfalls polykristalline Solarzellen, da die Größe der PV-Anlage leichter angepasst werden kann.

Die Preise für polykristalline Solaruellen sind seit Jahren ständig gesunken, haben sich aber im laufenden Jahr weitgehend stabilisiert. Die Preisentwicklung mono- und polykristalliner Solarzellen ist eng gekoppelt, in den nationalen und internationalen Statistiken über die Stromerzeugungskosten werden beide Varianten daher meist zusammen ausgewiesen.

Polykristalline Zellen weisen aufgrund des niedrigeren Energiebedarfs bei der Herstellung eine sehr gute Ökobilanz auf. Primär liegt das daran, dass bei der Herstellung des Siliziums keine so hohen Temperaturen erforderlich sind wie bei monokristallinen Modulen. Da die Blöcke bereits in einer quadratischen Form erzeugt werden, fallen darüber hinaus weniger Abfälle an.

Seit Jahren bewegt sich der Marktanteil polykristalliner Solarzellen bei etwa 80 Prozent, diese Solarmodule können daher durchaus als die Standardausführung bezeichnet werden. Ihr Einsatz kann bedenkenlos empfohlen werden, wenn nicht spezielle Gründe im Einzelfall dagegen sprechen. Das kann dann der Fall sein, wenn nur eine kleine Fläche zur Verfügung steht.