Was ist Dünnschichtphotovoltaik?

Art der Photovoltaik, die auf dünnen Schichten basiert und flexibel einsetzbar ist.

  • Definition: Dünnschichtphotovoltaik bezeichnet Solarzellen, die im Vergleich zu herkömmlichen kristallinen Silizium-Solarzellen aus sehr dünnen Schichten von Photovoltaikmaterial bestehen.
  • Funktion/Anwendung: Diese Technologie wird hauptsächlich zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie eingesetzt, wobei die Dünnschichtmodule aufgrund ihrer Flexibilität und geringen Masse vielseitig, auch auf weniger tragfähigen Oberflächen oder Fassaden, installiert werden können.
  • Bedeutung: Dünnschichtphotovoltaik spielt eine wichtige Rolle in der Nutzung erneuerbarer Energien, da sie weniger Material verbraucht, geringere Herstellungskosten haben kann und Potenzial für höhere Wirkungsgrade in spezifischen Anwendungsfällen bietet. Zudem ermöglicht sie innovative Anwendungen in der Gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV).
  • Relevanz für Energieberatung: Für die Energieberatung ist die Dünnschichtphotovoltaik von Bedeutung, da sie alternative Lösungen für photovoltaische Anlagen bietet, die in bestimmten Kontexten effizienter oder kosteneffektiver sein können. Die Beratung kann Kunden über diese Optionen aufklären und auf deren spezifische Bedürfnisse und räumliche Gegebenheiten zugeschnittene Lösungen anbieten.
  • Zusätzliche Informationen: Die Effizienz der Dünnschichtmodule ist traditionell niedriger als die von kristallinen Siliziummodulen, jedoch wird durch laufende Forschung und Entwicklung die Lücke zunehmend geschlossen. Materialien, die in Dünnschichtzellen verwendet werden, umfassen unter anderem Cadmiumtellurid (CdTe), Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und amorphes Silizium (a-Si).
  • Verwandte Begriffe: Photovoltaik, Solarzelle, amorphes Silizium, Cadmiumtellurid, CIGS, Gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)
  • Abkürzungen und Aknonyme: PV (für Photovoltaik), CdTe (für Cadmiumtellurid), CIGS (für Kupfer-Indium-Gallium-Selenid), a-Si (für amorphes Silizium)

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Energieberatung von WarmWorks

Leistungen im Überblick:

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  • Erstellung eines Individuellen Sanierungsfahrplan (iSFP)
  • Fördermittelberatung sowie die Beantragung dieser
  • Beratung und Vermittlung bei Photovoltaikanlagen, Energiemanagementsystemen und Wärmepumpen

Was versteht man unter Dünnschichtphotovoltaik?

Dünnschichtphotovoltaik steht für eine fortschrittliche Technologie in der Welt der erneuerbaren Energie, die eine effiziente Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie ermöglicht. Im Unterschied zu den traditionellen, auf Silizium basierenden Photovoltaik-Systemen, die aus vergleichsweise dicken und starren Modulen bestehen, zeichnen sich Dünnschichtsolarmodule durch ihre flexible Beschaffenheit und geringe Materialdicke aus. Diese Eigenschaften eröffnen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und machen die Technologie besonders attraktiv für spezifische Installationsumgebungen.

Wir, als Energieberater, verstehen unter Dünnschichtphotovoltaik eine Kategorie von Photovoltaik-Systemen, die sich durch die Verwendung von Schichten aus photovoltaisch aktiven Materialien auszeichnet, die nur wenige Mikrometer dick sind. Die wesentlichen Materialien, die in der Produktion von Dünnschichtmodulen verwendet werden, umfassen unter anderem Cadmiumtellurid (CdTe), Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und amorphes Silizium. Diese Materialien sind in der Lage, Sonnenlicht effektiv zu absorbieren und in elektrische Energie umzuwandeln, auch unter weniger idealen Lichtverhältnissen wie diffuser Beleuchtung oder bei hohen Umgebungstemperaturen.

Ein signifikanter Vorteil von Dünnschichtsolarmodulen ist ihre Flexibilität, die die Integration in Gebäudefassaden, Fahrzeuge und tragbare elektronische Geräte ermöglicht. Zudem besitzen sie ein geringeres Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Solarpanelen, was ihre Eignung für Dachinstallationen erhöht, bei denen die Tragfähigkeit ein begrenzender Faktor sein kann. Darüber hinaus erweisen sich Dünnschichtmodule als optisch ansprechender und können in architektonische Designs einfacher integriert werden.

Trotz dieser Vorteile weisen Dünnschichtphotovoltaik-Systeme im Allgemeinen eine geringere Energieumwandlungseffizienz auf als ihre kristallinen Silizium-Pendants. Dies bedeutet, dass sie für dieselbe Menge an produzierter elektrischer Energie eine größere Fläche benötigen. Dennoch kann dieser Nachteil in vielen Szenarien durch die niedrigeren Herstellungskosten und die Fähigkeit, auch bei schlechteren Lichtverhältnissen oder auf unebenen Oberflächen Leistung zu erbringen, ausgeglichen werden.

Beim Vergleich von Dünnschichtphotovoltaik mit anderen Photovoltaik-Technologien ist es wichtig zu erwähnen, dass jede Technologie ihre spezifischen Vorteile und Anwendungsgebiete hat. Während beispielsweise kristallines Silizium in Bereichen mit beschränktem Platzangebot und dem Wunsch nach höchster Effizienz bevorzugt wird, punktet die Dünnschichttechnologie durch ihre Flexibilität, ihr geringes Gewicht und die geringeren Kosten bei großflächigen Anwendungen oder dort, wo besondere ästhetische Anforderungen bestehen.

Im Kontext der umweltfreundlichen Energieerzeugung und dem fortwährenden Bestreben, unseren ökologischen Fußabdruck zu reduzieren, spielt die Dünnschichtphotovoltaik eine entscheidende Rolle. Ihre Entwicklung und Integration in bestehende wie auch in neue Energieerzeugungssysteme sind essenziell für das Erreichen von Nachhaltigkeitszielen. Dabei stehen wir Ihnen als kompetente Energieberater zur Seite, um die Potenziale der Dünnschichtphotovoltaik optimal zu nutzen und individuelle Lösungen für die Nutzung erneuerbarer Energieträger in Ihrem spezifischen Kontext zu entwickeln.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Dünnschichtphotovoltaik eine innovative Technologie darstellt, die eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten bietet – von der Energiegewinnung in urbanen Gebieten bis hin zur Integration in Produkte des täglichen Lebens. Trotz der Herausforderung, die eine geringere Effizienz mit sich bringt, bieten die Vorteile der Flexibilität, des geringen Gewichts und der niedrigeren Produktionskosten bedeutende Anreize, diese Technologie weiterzuentwickeln und zu fördern. Als Energieberater unterstützen wir Sie dabei, die Vorteile der Dünnschichtphotovoltaik zu verstehen und in die Praxis umzusetzen, um gemeinsam einen Beitrag zur Energiewende und zum Umweltschutz zu leisten.

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Redaktion

Lars Reimers und Thorolf Rudischhauser - Ingenieure bei WarmWorks

Dieser Beitrag wurden mit freundlicher Unterstützung von Lars Reimers und Thorolf Rudischhauser geschrieben. Sie sind zertifizierte Energieeffizienz-Experten bei WarmWorks. Lars Reimers, Bauingenieur mit umfangreicher Erfahrung in der Bauplanung und -überwachung, sorgt dafür, dass Ihre Gebäude energieeffizient und strukturell einwandfrei sind. Thorolf Rudischhauser, Umweltingenieur spezialisiert auf nachhaltige Gebäudetechnik, bringt umfassendes Wissen in Umweltfragen und Energieeinsparung in jedes Projekt ein. Gemeinsam bieten sie maßgeschneiderte Lösungen zur energetischen Optimierung von Wohngebäuden und unterstützen bei der Beantragung von Fördermitteln.