Photovoltaik 
Die photovoltaische Stromerzeugung durch lichtinduzierte 
Ladungstrennung ist prinzipiell in verschiedenen Halbleiter- 
materialien möglich; für Anwendungen in der Energietech- 
nik wird aus ökonomischen und ökologischen Gründen 
praktisch nur Silizium eingesetzt.” 
Die Reinheit des verwendeten Siliziums und seine Morpho- 
logie [einkristallines, polykristallines bzw. amorphes Si) be- 
einflussen einerseits den Wirkungsgrad der Zellen (elektri- 
sche Energie/ Lichtenergie), andererseits auch die Herstel- 
lungskosten. So weisen gute kommerziell erhältliche Zellen 
aus dem relativ teuren einkristallinen Si heute Wirkungsgra- 
de um 15 Prozent auf, polykristallines Si ergibt etwas ge- 
ringere, das in der Abscheidung günstige amorphe Si 
lypisch halb so grosse Wirkungsgrade. 
Strom aus Photozellen weist eine günstige Okobilanz auf; 
die Berücksichtigung der zur Herstellung der Zellen (vor 
allem des Siliziums) aufgewendeten elektrischen. Energie 
ergibt pro kWh erzeugter Energie Emissionen, die typisch 
einem Zehntel des bei der Fabrikation verwendeten Elektri- 
zitätsmixes entsprechen.?! Das grösste Handicap der Pho- 
tovoltaik zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind die hohen 
Stromproduktionskosten (typisch 1 CHF/kWh]. Fortschritte 
werden dadurch erschwert, dass die Investitionen für ein 
Photovoltaikmodul nur zur Hálfte auf die Halbleiterzelle, 
zur anderen Hálfte auf notwendige Komponenten für Halte- 
rung und Aufstellung, Kontaktierung und Schutz sowie auf 
den elektrischen Wechselrichter zurückzuführen sind. 
Entwicklungsanstrengungen gehen daher in folgende Rich- 
tungen: 
e Erhóhung des elektrischen Wirkungsgrades durch neue 
Abscheide- und Strukturierungstechniken, wie sie u.a. 
am PSI entwickelt werden?? (die hóchsten erreichten 
Wirkungsgrade für Si-Zellen liegen weltweit bei 24 Pro- 
zent); 
® Moterial- und damit Kosteneinsparung durch Dünn- 
schichttechnologien;?? 
* Kostenreduktion durch neuartige Zieh- bzw. Abscheide- 
verfahren; in diesem Zusammenhang sei auf eine in der 
Schweiz entwickelte Tandemzelle bestehend aus einer 
mikrokristallinen und einer amorphen Schicht hingewie- 
sen;? 
* Reduktion der Modulkosten durch günstige Konfektionie- 
rungstechniken, Integration des VVechselrichters, Kombi- 
nation der Stromerzeugung mit anderen Funktionen (Ab- 
deckung, Beschattung, Fassadenverkleidung). 
Schon heute existiert ein echter Markt für Photovoltaikanla- 
gen dort, wo eine leitungsgebundene Elektrizitätsversor- 
91 
18 A. Röder, A. Wokaun und 
H.J. Schétzau, Bulletin SEV/VSE 
22/97, pp. 17 22 (1997) sowie 
dort zitierte Referenzen; A. Rôder, 
Diplomarbeit, ETH Zürich, 1997 
19 A. Steinfeld, |. Spiewak, 
Energy Conversion and Manage- 
ment, fo be published (1998) 
20 Vgl. z.B. H-G. Wagemann, 
H. Eschrich, Grundlagen der pho- 
tovoltaischen Energiewandlung, 
Teubner, Stuttgart, 1994; A. Goetz- 
berger, B. Voss, J. Knobloch, Son- 
nenenergie: Photovoltaik, Teubner, 
Stuttgart, 1994 
21 R. Dones, U. Gantner and 
S. Hirschberg, Int. J. Global Energy 
Issues (1998), in press; R. Dones, 
U. Ganiner, S. Hirschberg, 
G. Doka, I. Knöpfel, PSI-Report 
No. 96-07 [1996] 
22 H. Kiess, H. Birbaumer, 
D. Grótzmacher, T. Mezzacasa, 
R. Morf, W. Rehwald, Proc. 13th 
European Photovoltaic Solar 
Energy Conference, Nice, France, 
23-27 October 1995 
23 D. Fischer, H. Keppner, ..., 
and A. Shah, Proc. 14th European 
Photovoltaic Solar Energy Confe- 
rence, Barcelona, Spain, 1997 
 
        

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