Heterojunction-Solarzellen (HJT)

In der ständigen Suche nach effizienteren und kostengünstigeren Photovoltaiklösungen haben Heterojunction-Solarzellen (HJT) zunehmend Aufmerksamkeit erregt, da sie durch ihre einzigartige Architektur und Materialzusammensetzung vielversprechende Verbesserungen in der Solarzellentechnologie versprechen.

Stromspeicher von SENEC
Stromspeicher von SENEC

Was genau sind HJT-Solarzellen?

HJT-Solarzellen sind eine fortschrittliche Art von Sonnenkollektoren, die sowohl aus kristallinen als auch aus Dünnschicht-Technologien bestehen. Sie nutzen einen dünnen, monokristallinen Siliziumchip, der auf beiden Seiten mit einer dünnen Schicht aus amorphem Silizium beschichtet ist. Diese Kombination ermöglicht es den Zellen, mehr Sonnenlicht aufzufangen und in Energie umzuwandeln, was zu hohen Effizienzraten von bis zu 24% führt.

Vorteile

  • Wirkungsgrad bis zu 30%
  • Exzellenter Temperaturkoeffizient
  • Hohe Bifazialität
  • keine Lichtinduzierte Degradation

Was bedeutet „Heterojunction“?

Der Name „Heterojunction“ bezieht sich auf die Verbindung zwischen zwei verschiedenen Arten von Halbleitern innerhalb der Zelle. Diese Zellen nutzen verschiedene Materialien und Dotierungsmethoden, um ihre Leistung zu verbessern. Die Dotierung hilft, den Verlust von Ladungsträgern zu verringern und die Effizienz zu steigern. Bei HJT-Zellen wird die obere Schicht mit Bor (p-Dotierung) und die untere Schicht mit Phosphor (n-Dotierung) behandelt, was einen optimalen Elektronenfluss ermöglicht.

Wie funktionieren diese Zellen?

In HJT-Solarzellen wird die Trennung der Elektronen von den „Löchern“ (positiv geladene Teilchen) durch einen sogenannten p-n-Übergang erreicht. Dieser Übergang erzeugt ein elektrisches Feld, das die Elektronen zu den Metallkontakten leitet, wo sie als elektrischer Strom genutzt werden können.

Herstellung von HJT-Solarzellen

Die Produktion dieser Zellen beginnt mit der Herstellung dünner Wafer aus hochreinem monokristallinen Silizium. Diese Wafer werden dann chemisch gereinigt, texturiert und mit Bor und Phosphor dotiert, bevor amorphe Siliziumschichten aufgebracht werden. Abschließend werden Antireflexbeschichtungen und Metallkontakte hinzugefügt.

Vergleich mit herkömmlichen Solarzellen

Der Hauptunterschied zu traditionellen Solarzellen liegt in der Struktur der Zellen. HJT-Solarzellen haben eine gleichmäßigere Grenzflächenstruktur, was zu weniger Elektronenverlust und höherer Effizienz führt.

Vorteile von HJT-Solarzellen

HJT-Zellen bieten viele Vorteile, wie z.B. die Nutzung von direktem und indirektem Sonnenlicht, höhere Stromerträge, bessere Oberflächenpassivierung und höhere Effizienz. Sie sind besonders geeignet für Orte mit begrenztem Platzangebot und hoher Temperatur, da sie weniger anfällig für Leistungseinbußen durch Temperaturschwankungen sind.

Nachteile von HJT-Solarzellen

Obwohl HJT-Zellen effizienter sind, sind sie in der Anschaffung teurer als herkömmliche mono- oder polykristalline Module. Außerdem ist ihre Verfügbarkeit auf dem Markt noch begrenzt.

Fazit

HJT-Solarzellen sind eine hochentwickelte Technologie mit vielen Vorteilen, einschließlich hoher Effizienz und Effektivität unter verschiedenen Bedingungen. Trotz der höheren Anfangsinvestitionen können sie eine lohnende Wahl für Personen sein, die auf der Suche nach einer leistungsstarken Solarenergielösung sind. Es lohnt sich, Angebote zu vergleichen und sich professionell beraten zu lassen, um die beste Lösung für Ihre spezifischen Bedürfnisse zu finden.

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