Polykristallines Silizium
In Blöcke gegossenes Silizium aus vielen kleinen Kristallkörnern; günstiger herzustellen als monokristallines, aber weniger effizient und aus der PV-Produktion inzwischen weitgehend verschwunden.
Polykristalline (multikristalline) Siliziumwafer werden aus rechteckigen Blöcken gesägt. Dafür schmilzt man Polysilizium in einem Tiegel und lässt es gerichtet erstarren. Es entstehen viele Kristallkörner mit sichtbaren Korngrenzen, die den Zellen ihr typisches blau gesprenkeltes Aussehen geben. Korngrenzen und höhere Verunreinigungen wirken als Rekombinationszentren, verkürzen die Lebensdauer der Ladungsträger und senken so den Wirkungsgrad.
Multikristallines Silizium war von Mitte der 2000er-Jahre bis etwa 2018 das Arbeitspferd der PV-Branche und hielt zeitweise rund 60 % des Wafermarkts. Sein Vorteil: ein einfacheres, billigeres Gießverfahren und quadratische Wafer ohne Verschnitt an den Ecken. Diamantdrahtsägen, größere Czochralski-Ziehanlagen und PERC-Zelllinien (die von hochwertigen Mono-Wafern stärker profitieren) haben diesen Kostenvorsprung aufgezehrt. Bis 2023 war der Anteil auf wenige Prozent gefallen (ITRPV).
- Typischer Modulwirkungsgrad am Ende der Massenfertigung: 17–19 %.
- Temperaturkoeffizient der Leistung: etwa −0,39 bis −0,42 %/°C.
Vorsicht, Verwechslungsgefahr: Polysilizium heißt auch der hochreine Rohstoff, aus dem sowohl Mono- als auch Multi-Wafer hergestellt werden, und dieser Rohstoff bleibt unverzichtbar.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Monokristallines Silizium
Silizium, das als durchgehender Einkristall gezogen wird, meist nach dem Czochralski-Verfahren; der Wafertyp mit dem höchsten Wirkungsgrad, der die Photovoltaik heute dominiert.
- Solarzelle
Halbleiterbauelement, meist ein dotierter Siliziumwafer mit Metallkontakten, das Sonnenlicht über den photovoltaischen Effekt direkt in Gleichstrom umwandelt.
- PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)
Zellkonzept aus Silizium mit einer passivierenden dielektrischen Schicht auf der Rückseite: Sie senkt die Rekombination und wirft Licht in die Zelle zurück.
- Temperaturkoeffizient
Prozentuale Änderung von Leistung, Spannung oder Strom eines PV-Moduls je Grad Celsius Abweichung der Zelltemperatur von 25 °C.