Solarzellen

Solarzellen sind die zentralen Bauteile einer Photovoltaikanlage. Sie wandeln die Energie des Sonnenlichts direkt in elektrische Energie um. Viele Solarzellen werden miteinander verbunden und bilden zusammen ein Solarmodul. In der Photovoltaik kommen unter anderem Silizium-Solarzellen zum Einsatz. Das Fraunhofer ISE forscht außerdem an weiteren Zelltechnologien wie Perowskit-, organischen und III-V-Solarzellen.

Wie funktionieren Solarzellen?

Trifft Sonnenlicht auf eine Solarzelle, wird innerhalb des Halbleitermaterials elektrische Energie erzeugt. Die Solarzelle liefert dabei Gleichstrom. Mehrere miteinander verbundene Zellen bilden ein Solarmodul, das Bestandteil einer Photovoltaikanlage sein kann.

Die Leistung und der Wirkungsgrad einer Solarzelle hängen unter anderem von der verwendeten Zelltechnologie und den technischen Eigenschaften ab. Moderne Forschungs- und Entwicklungsarbeiten beschäftigen sich deshalb mit neuen Zellarchitekturen und Materialien, um die Leistungsfähigkeit weiter zu verbessern.

Aus Solarzellen werden Solarmodule

Eine einzelne Solarzelle hat nur eine begrenzte elektrische Leistung. Deshalb werden viele Solarzellen zu einem Solarmodul verbunden. Mehrere Module können anschließend zu größeren Anlagen zusammengeschaltet werden.

So entstehen Photovoltaikanlagen für unterschiedliche Anwendungen. Dazu gehören Anlagen auf Wohnhäusern, Gewerbegebäuden, Produktionshallen und größere Freiflächenanlagen.

Solarzellen und Verschmutzungen

Auch die besten Solarzellen können nur dann Sonnenlicht nutzen, wenn dieses die Moduloberfläche ausreichend erreicht. Deshalb können Verschmutzungen auf dem Glas eines Solarmoduls die Lichtaufnahme beeinträchtigen.

Staub, Pollen, Vogelkot, Laub, Moos und weitere Umweltablagerungen können sich auf der Oberfläche sammeln. Wie stark sich eine Verschmutzung auf den Solarertrag auswirkt, hängt jedoch von der Art und Stärke der Ablagerung sowie den Bedingungen der jeweiligen Anlage ab.

Reinigung von Solarmodulen

Bei stärkerer Verschmutzung kann eine professionelle Reinigung sinnvoll sein. Dabei werden nicht die einzelnen Solarzellen gereinigt, sondern die zugängliche Oberfläche des Solarmoduls.

Für die Reinigung können geeignete Bürstensysteme und Osmosewasser eingesetzt werden. Die passende Reinigungstechnik wird an die Moduloberfläche, die Verschmutzung und die Zugänglichkeit der Anlage angepasst.

Solarzellen richtig schützen

Bei der Reinigung sollte immer darauf geachtet werden, die Moduloberfläche nicht durch ungeeignete Werkzeuge oder eine falsche Arbeitsweise zu beschädigen. Deshalb sind geeignete Bürsten und eine kontrollierte Reinigung wichtig.

Außerdem sollten die Reinigungshinweise des jeweiligen Modulherstellers beachtet werden.

Fazit

Solarzellen wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um und bilden damit die Grundlage moderner Photovoltaikanlagen. Viele Solarzellen werden zu Solarmodulen verbunden, die anschließend zu größeren Photovoltaikanlagen zusammengeschaltet werden.

Damit die Module möglichst sauber bleiben, können bei Bedarf geeignete Reinigungsverfahren eingesetzt werden. Eine fachgerechte Reinigung entfernt Verschmutzungen schonend und berücksichtigt dabei die jeweilige Moduloberfläche.