Die Saubermänner des schmutzigen Stroms - Sonnenzeitung

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REPORTAGE Der Produktionsprozess einer Solarzelle Wafervereinzelung im Einhorder. Die Wafer werden einzeln auf das Laufband gelegt, die Verarbeitung beginnt. Zelle ist nicht gleich Zelle Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien (überwiegend wird dabei Silizium verwendet), die Sonnenlicht aufnehmen und direkt in Gleichstrom umwandeln („photovoltaischer Effekt“). Die Lichteinstrahlung setzt im Halbleiter negative und positive Ladungsträger frei, die durch ein internes elektrisches Feld voneinander getrennt sind. So entsteht eine elektrische Spannung zwischen den Metallkontakten an der Oberfläche der Solarzellen. Werden sie miteinander verbunden, fließt elektrischer Gleichstrom. Nach der Herstellung der Siliziumkristalle werden im darauf folgenden Produktionsschritt, der so genannten Dotierung, durch Einbringen von chemischen Elementen (z. B. Phosphor und Bor) aus dem Silizium ein p-Halbleiter (bei Dotierung mit Phosphor), bzw. ein n-Halbleiter (bei Dotierung mit Bor) erzeugt. Durch das Zusammenfügen dieser beiden Schichten entsteht ein p-n-Übergang, der für die Wirkungsweise der Solarzelle (wie auch anderer elektronischer Bauelemente) entscheidend ist. Monokristalline Zellen sind solche, die nahezu keine Verunreinigungen aufweisen. Sie haben eine ideale Gitterstruktur, sind aber sehr aufwändig in der Herstellung – und dementsprechend teuer. Polykristalline Zellen enthalten in der Gitterstruktur Fremdatome (Verunreinigungen), die Herstellung ist jedoch entsprechend einfacher, was sich in einem geringeren Zeitaufwand und damit natürlich auch in geringeren Kosten niederschlägt. Die gereinigte Siliziumschmelze wird in Blöcke gegossen und anschließend (wie auch bei den monokristallinen Zellen) mit einer Säge in Scheiben von 0,2 bis 0,3 mm Dicke zersägt. Beim Zersägen entsteht viel Abfall, der die Kosten in der Produktion wieder steigert. Der erreichte Wirkungsgrad von polykristallinen Zellen beträgt bis etwa 16 Prozent. © Q-Cells Der Roboter nimmt die Wafer aus dem Carrier, nachdem diese mit der SiN-Antireflexschicht versehen wurden, und lädt sie in einen Puffer, von dem sie in einen anderen Carrier einsortiert und weitertransportiert werden. Becquerel-Preis für Joachim Luther Anlässlich der 20. „European Photovoltaic Solar Energy Conference“ in Barcelona ehrte die EU-Kommission am 6. Juni 2005 Prof. Joachim Luther, Leiter des Fraunhofer ISE, mit einer der höchsten Auszeichnungen im Bereich der Solarenergie, dem Becquerel-Preis, benannt nach dem französischen Wissenschafter Edmond Becquerel, der 1839 den Photovoltaischen Effekt entdeckte. Joachim Luther beschäftigt sich seit den 70er-Jahren mit den physikalischen Grundlagen erneuerbarer Energien. Zu Schwerpunkten seiner Arbeiten wurden die Theorie erneuerbarer Energiesysteme und die „Energiemeteorologie“. Amorphe Zellen weisen keine regelmäßige Kristallstruktur auf. Eine Schicht aus amorphem (amorph = gestaltlos) Silizium wird auf eine Trägerplatte (Glas, Kunststoff) aufgebracht. Zur Erreichung des photovoltaischen Effekts sind nur hauchdünne Schichten notwendig (ca. 0,01 mm, so genannte Dünnschichtzellen). Amorphe Zellen sind die kostengünstigsten, da sie v. a. in der Herstellung wesentlich weniger Energie verbrauchen, wodurch sich die „energetische Amortisationszeit“ dementsprechend verringert. Der Wirkungsgrad liegt bei kommerziell verfügbaren Zellen meist deutlich unter zehn Prozent. Häufig begegnen uns amorphe Solarzellen in elektronischen Kleingeräten wie Uhren und Taschenrechnern; in letzter Zeit werden sie aber auch vermehrt bei großen PV-Anlagen eingesetzt. 48 SONNENZEITUNG 2/05 © Q-Cells
Bevor die Wafer bedruckt werden, kommen sie zur Risskontrolle. Die Wafer sind nun bedruckt, getrocknet und gebrannt und damit fertige Solarzellen. Bevor sie verpackt werden, gibt es eine abschließende händische Qualitätskontrolle. SONNENZEITUNG 2/05 © Sharp Hochleistungsmodul (165 W) aus multikristallinen (125,5 mm) 2 Silizium-Solarzellen: Modul-Wirkungsgrad 12,7 %, Antirefl exionsbeschichtung und BSF-Struktur (Back Surface Field) zur Optimierung des Zellenwirkungsgrads auf 14,6 Prozent. © Q-Cells Hochleistungsmodul (175 W) aus monokristallinen (125 mm) 2 Silizium-Solarzellen mit einem Modul-Wirkungsgrad von 13,5 Prozent. Textuierte Zellenoberfl äche zur Verminderung der Refl exion des Sonnenlichts und BSF-Struktur zur Optimierung des Zellenwirkungsgrads auf 16,4 Prozent. REPORTAGE Bildbeschreibung, Blindtext, Bildbeschreibung, Blindtext 49
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