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Solarzellen

Das wichtigste bei einem Solarladegerät sind die Solarzellen. Welche Typen gibt es, welche Vor- und Nachteile haben sie?


Polykristalline Solarzellen

Unreines, aus Einzelkristallen bestehendes Multi-Kristall. Durchschnittlicher Wirkungsgrad bei voller Sonne, tiefe Leistung bei Bewölkung. Grosse Leistungseinbusse bei Hitze (-15-20%). Nicht (Teil-) Abschattungstolerant. Sehr günstig. Starr-grosse Bruchgefahr. Unter Glas UV-resistent. Billigzellen mit PET-Versiegelung oxydieren und verlieren schnell an Leistung. Billig.

Wirkungsgrad: 10-15%

 

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Monokristalline Solarzellen (c-Si)

Aus Siliziumblöcken geschnittene Scheiben mit hohem Wirkungsgrad bei voller Sonne, reduzierte Leistung bei Bewölkung. Leistungseinbusse bei Hitze (-10%). Abschattungstolerant. Preisgünstig. Starr. UV-resistent.

Wirkungsgrad: 15-18%


Backcontact Monokristalline Solarzelle (Sunpower)

Siliziumscheiben mit rückseitiger Kontaktierung. Höher Wirkungsgrad bei voller Sonne. Stark reduzierte Leistung bei Bewölkung. Grosse Leistungseinbusse bei Hitze (-15%)

Nicht Abschattungstolerant. Sehr Preisgünstig. Starr. Erhöhtes Bruchrisiko

Wirkungsgrad 21.5%


 
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Dünnschicht – Solarzellen (Single Junction)

Mit Kupfer-Indium-Disulfid bedampfte Polymerfolien. Durchschnittlicher Wirkungsgrad bei voller Sonne, wenig Leistung bei Bewölkung. Wenig Leistungseinbusse bei Hitze (-5%). Nicht abschattungstolerant. Preisgünstig. Sehr flexibel und leicht. UV-resistent. Rollbar. Knickgefahr. Billig.

Wirkungsgrad: 5-7%


Farbstoffzellen (Grätzel)

Auf Photosynthese basierende, aus organischen Farbstoffen bestehende Solarzelle, aufgebracht auf Polymerfolie. Tiefer Wirkungsgrad bei voller Sonne , praktisch keine Leistung bei Bewölkung. Wenig Leistungseinbusse bei Hitze. Nicht (Teil-) Abschattungstolerant. Sehr billig. Sehr flexibel und leicht. Begrenzte Lebensdauer. Knickgefahr. Komerziell nicht erhältlich.

Wirkungsgrad: 4-6%

 

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Dünnschicht – Solarzellen (CIGS / Copper Indium Gallium Selenide)

Mit Kupfer Indium Gallium Diselenid bedampfte Polymerfolien. Durschnittliche Wirkungsgrad bei voller Sonne, wenig Leistung bei Bewölkung. Wenig Leistungseinbusse bei Hitze (-5%). Nicht abschattungstolerant. Preisgünstig. Flexibel und leicht. UV-resistent.

Wirkungsgrad: 5-10%


Mehrschicht Solarzellen GaAs (Ultra) Triple Junction

Derzeit die Königin bei mobilen Solarladegeräten. In der Weltraumfahrt verwendete Mehrfachsolarzellen (Triple Cell / Triple Junction). Drei monolithisch übereinander gestapelte Solarzellen absorbieren ein breites Lichtspektrum (rot-blau-grün). Derzeit höchster Solarertrag pro Tag. Höchster Wirkungsgrad aller Solarzellen bei Bewölkung. Geringster Leistungsabfall bei Hitze (-3%) Abschattungstolerant. Extrem teuer. Flexibel und leicht. UV-resistent.

Wirkungsgrad: 18-20% (Triple Junction)

                         18-25% (Ultra Triple Junction)

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Black Silicon Monokristalline Solarzellen

Monokristalline Siliziumzellen mit spezieller Antireflektions-Beschichtung. Gute Leistung bei Bewölkung. Keine Leistungseinbusse bei Hitze. Abschattungstolerant. Teuer. UV-resistent.

Wirkungsgrad: 19-22%

Noch mehr Infos zu Solarzellen: »http://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle


Wirkungsgrad einer Solarzelle: Was heisst das?
Der Wirkungsgrad und die daraus resultierende Nennleistung wird von Standard Testbedingungen abgeleitet.
Es wird bei 25°C Modultemperatur und einer Sonnen-Bestrahlungsstärke von 1000 Watt pro Quadratmeter Fläche gemessen (entspricht 100%).
Ein Wirkungsgrad von z.B. 15% bedeutet, dass ein Solarmodul 15% der Solarstrahlung in elektrische Energie umwandeln kann. Entsprechend hätte dieses Solarmodul eine Nennleistung von 150 Watt pro Quadratmeter Fläche.
Achtung: In der Realität werden Solarzellen viel wärmer und die Bestrahlungsstärke erreicht nur in Nähe des Äquators 1000W / m
². Beste Resultate im Einsatz erzielen deshalb die Solarzellen mit höchstem Wirkungsgrad UND geringstem Leistungsabfall bei Hitze.
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Fazit
Nach unserer Meinung gehören minderwertige Solarladegeräte nicht an einen Rucksack. Unterwegs haben Solarmodule alles andere als optimale Bedingungen. Es lohnt sich deshalb, in Solarladegeräte neuster Technologie zu investieren. Auch geringste Abmessungen und kleinste Gewicht sind für mobile Solarsysteme nicht nur wünschenswert, sondern sind ein MUSS. Konsequenterweise verwendet SIStech ausschliesslich Solarzellen der allerneusten Technologie.


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