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Theoretischer Wirkungsgrad

Der Theoretische Wirkungsgrad von Solarzellen bezeichnet die maximal mögliche Leistung, die diese erbringen kann. Er kann dazu verwendet werden, den möglichen Leistungsgewinn durch erweiterte Forschung einzuschätzen bzw. den aktuellen Stand zu bewerten. Dies ist wichtig, da Forschung und Entwicklung auch immer mit hohen Kosten verbunden sind und die Leistungssteigerung in extrem kleinen Schritten sich irgendwann nicht mehr lohnt. Der theoretische Wirkungsgrad ist dabei von vielen Faktoren abhängig. Zum einen ist das jeweilige Material der Solarzelle entscheidend, denn es kann immer nur ein Teil der einfallenden Sonnenstrahlung für die Energieerzeugung genutzt werden. Dies liegt daran, das nicht Photonen der verschiedenen Wellenlängen genug Energie besitzen, um Elektronen und Löcher aus den Halbleitern herauszulösen. Des Weiteren rekombinieren einige der freien Ladungsträger wieder, bevor sie einen Strom in der Solarzelle erzeugen können, was wiederum Wärme freisetzt und damit Energieverlust bedeutet. Ein anderer Faktor der den Wirkungsgrad natürlich begrenzt ist die Reflexion der Sonnenstrahlung in der Zelle. Verluste durch den elektrischen Widerstand, Materialverunreinigung und anderes tun ihr übriges. Dadurch ergibt sich für die gängigen Solarzellen ein theoretischer Wirkungsgrad von ca. 28 % bei monokristallinem Silizium, was bei den gängigen Solarmodulen am häufigsten zum Einsatz kommt. Sie suchen eine Photovoltaikanlage? Photovoltaikanlage finden Vergleichen Sie mehrere Angebote von Fachhändlern
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