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Aufbau von Dünnschicht-Solarmodulen

Dünnschicht-Solarzellen bestehen aus einer Frontelektrode, einem Absorber und einer Rückelektrode. Die drei Komponenten liegen als einige Hundert Nanometer bis wenige Mikrometer dünne Schichten aus leitenden und halbleitenden Materialien auf einen Träger – in der Regel Glas. Dieser Aufbau bildet eine großflächige Photodiode. Im Absorber werden durch die Einstrahlung mit Licht freie Ladungsträger erzeugt, die im elektrischen Feld des p-n-Übergangs der Photodiode getrennt werden und über die beiden Elektroden als Strom abgenommen werden können.

Dünnschicht-Solarmodul
Dünnschicht-Solarmodul
Die einzelnen Materialschichten werden nacheinander mit verschiedenen Verfahren abgeschieden und als durchgehende Schicht aufgetragen. Nach jedem Beschichtungsschritt wird die neue Schicht in Streifen unterteilt, so dass im fertigen Dünnschicht-Solarmodul eine so genannte monolithische Serienverschaltung realisiert ist. Diese wird damit zum Bestandteil der Fertigungskette. Die Strukturierung in einzelne, in Serie verschaltete Zellen von ca. 5 mm bis 10 mm Breite sorgt für eine praktikable Verteilung von Strom- und Spannungswerten. Je präziser diese Strukturierung erfolgt, desto höher ist der Wirkungsgrad des Solarmoduls.
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