Eine amorphe Solarzelle (auch oft als Dünnschichtzelle bezeichnet) ist eine Variante von Silizium-Solarzellen, bei der das verwendete Silizium keine regelmäßige Kristallstruktur besitzt. Kurz gesagt bezeichnet es eine extrem dünne Schicht aus ungeordnetem Silizium, die auf ein Trägermaterial wie Glas, Kunststoff oder Metall aufgedampft wird, um Licht in Strom umzuwandeln.
Auf den Punkt gebracht: Während klassische, kristalline Solarmodule aus dicken, starren Siliziumscheiben bestehen, sind amorphe Solarzellen so dünn und flexibel wie eine Beschichtung. Man kennt sie im Kleinformat von Taschenrechnern oder im Großformat als biegsame Solar-Folien für unebene Flächen.
Wie funktionieren amorphe Solarzellen?
Die grundlegende Funktion basiert, wie bei allen Solarzellen, auf dem photovoltaischen Effekt. Da amorphes Silizium (a-Si) Licht jedoch deutlich stärker absorbiert als kristallines Silizium, reicht eine extrem dünne Schicht von weniger als einem Mikrometer (einem Tausendstel Millimeter) aus, um Sonnenlicht einzufangen.
Bei der Herstellung wird das Silizium in gasförmigem Zustand direkt auf das gewünschte Trägermaterial aufgetragen. Weil dabei keine aufwändigen und teuren Kristallgitter gezüchtet werden müssen, ist die Produktion dieser Zellen im Vergleich zu monokristallinen Modulen deutlich materialsparender und günstiger.
Die Vorteile und Eigenschaften im Überblick
Obwohl amorphe Solarzellen einen geringeren Wirkungsgrad als kristalline Module aufweisen, bieten sie in bestimmten Einsatzbereichen unschlagbare Vorteile:
- Hervorragendes Schwachlichtverhalten: Amorphe Module arbeiten auch bei diffusem Licht, Nebel, starker Bewölkung oder in den Morgen- und Abendstunden vergleichsweise effizient.
- Hohe Flexibilität und geringes Gewicht: Durch das Dünnschichtverfahren können flexible Module gefertigt werden, die sich perfekt an geschwungene Dächer, Wohnmobile, Boote oder sogar Rucksäcke anpassen lassen.
- Geringe Temperaturempfindlichkeit: Während herkömmliche Solarmodule an heißen Sommertagen stark an Leistung verlieren, bleibt die Ausbeute bei amorphen Zellen auch bei hohen Temperaturen stabil.
Worauf sollte man bei der Anwendung achten?
Aufgrund ihres geringeren Wirkungsgrads (meist zwischen 6 % und 10 %) benötigen amorphe Solarzellen deutlich mehr Fläche, um die gleiche Strommenge wie ein monokristallines Modul zu erzeugen. Für klassische Hausdächer mit begrenztem Platz sind sie daher meist zweite Wahl. Ihr volles Potenzial spielen sie stattdessen auf Leichtbaudächern aus, die keine schwere Last tragen können, bei mobilen Solarlösungen oder auf Flächen, die häufig von Teilverschattung oder diffusem Licht betroffen sind.