Heterojunction PV-Module sind eine Art von Solarzellen, die aus Schichten verschiedener Materialien bestehen, die elektronische Grenzflächen bilden. Im Gegensatz zu herkömmlichen monokristallinen oder polykristallinen Silizium-Solarzellen verwenden Heterojunction-Module verschiedene Materialkombinationen, um die Effizienz der Energieumwandlung zu verbessern. Hier sind einige der Merkmale und Vorteile von Heterojunction-PV-Modulen:
Inhaltsverzeichnis
Was sind Heterojunction PV Module?
Heterojunction-Solarzellen sind Solarzellen, bei denen ein Übergang zwischen zwei verschiedenen Halbleitern stattfindet, was als Heteroübergang bezeichnet wird. Auf Englisch besetzt heißt der Begriff Heterojunction. Und so entstand der Name dieser Module. Der „Heteroübergang“ und meint den Übergang, der in Heterojunction-Zellen zwischen zwei unterschiedlichen Halbleitern stattfindet.
Und der Unterschied zwischen den Halbleitern besteht sowohl in der Dotierung (der Anreicherung des Halbleiters mit anderen Elementen, wodurch die Leitfähigkeit erhöht wird) als auch im Material: Ein monokristalliner Siliziumwafer, wie er in Dickschicht-Modulen üblich ist, wird von zwei äußerst dünnen amorphen Siliziumschichten eingefasst, wie sie in Dünnschicht-Solarmodulen zum Einsatz kommen.
Was sind die Vorteile von Heterojunction PV-Modulen?
Heterojunction PV-Module bringen gleich mehrere Vorteile mit. Und genau diese beleuchten wir nun etwas genauer:
Höhere Effizienz:
Heterojunction-Module haben oft eine höhere Effizienz als traditionelle Silizium-Solarzellen. Durch die Kombination verschiedener Materialien können sie eine bessere Ausnutzung des Lichtspektrums erreichen und so mehr Sonnenlicht in Strom umwandeln.
Verbesserte Leistung bei hohen Temperaturen:
Heterojunction-Module zeigen in der Regel eine stabilere Leistung bei hohen Temperaturen im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen. Dies macht sie besonders geeignet für Regionen mit hohen Umgebungstemperaturen.
Dünne und leichte Bauweise:
Die Materialien in Heterojunction-Modulen ermöglichen oft eine dünnere und leichtere Bauweise als andere Solarzellen. Dadurch sind sie für eine Vielzahl von Anwendungen besser geeignet, einschließlich der Integration in Gebäudestrukturen.
Besseres Schwachlichtverhalten:
Heterojunction-Module können eine verbesserte Leistung bei diffusen Lichtbedingungen oder schwachem Sonnenlicht zeigen, was bedeutet, dass sie auch bei bewölktem Wetter oder in schattigen Umgebungen noch Energie erzeugen können.
Längere Lebensdauer:
Aufgrund ihrer speziellen Materialkombinationen und Herstellungstechniken können Heterojunction-Module eine längere Lebensdauer haben als herkömmliche Solarzellen.
Potenzial für niedrigere Herstellungskosten:
Obwohl die Herstellung von Heterojunction-Modulen oft aufwändiger ist als die von herkömmlichen Solarzellen, besteht das Potenzial, dass mit weiteren Fortschritten in der Technologie und der Skalierung der Produktion die Kosten sinken könnten.
Daher bieten sie eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Solarzellen und tragen zur Weiterentwicklung der Solartechnologie bei, indem sie die Effizienz und Leistung verbessern.
Leistung und Anwendungen
Heterojunction-Solarzellen kombinieren die Vorteile von Dickschicht-Solarmodulen, die die höchsten Erträge bei direktem Sonnenlicht erzielen, und Dünnschicht-Solarmodulen, die auch bei indirektem oder diffusem Licht akzeptable Erträge liefern können. Dank ihres bifazialen Aufbaus können Heterojunction PV-Module sowohl aus direktem Sonnenlicht als auch aus diffusen oder indirekten Lichtquellen Energie gewinnen.
Weitere Vorteile von Heterojunction-Solarzellen
Weitere Vorteile von HJT-Solarmodulen umfassen einen niedrigen Temperaturkoeffizienten, gute Passivierungseigenschaften, eine hohe Leerlaufspannung, geringe Produktionskosten sowie ihre Dünnheit und Flexibilität.
Und genau diese Eigenschaften machen sie für verschiedene Anwendungen attraktiv, darunter Autodächer, Gebäudeintegration, Freiflächenanlagen und abgelegene Gebiete, in denen der Anschluss an das Stromnetz schwierig oder teuer ist.
Aufbau und Herstellung von Heterojunction PV Modulen
Die Herstellung von Heterojunction-Zellen erfolgt durch verschiedene Verfahren, die alle darauf abzielen, auf einem monokristallinen Siliziumwafer Schichten aus dotiertem, amorphem Silizium aufzubringen. Leitfähige Oxidschichten werden verwendet, um den erzeugten Strom aufzunehmen. Gitterstrukturen aus Edelmetall leiten den Strom ab.
Wann sind Heterojunction-Zellen sinnvoll?
Insgesamt entfalten Heterojunction-Module ihr Potenzial sowohl bei direkter Sonneneinstrahlung als auch bei indirektem Licht. Sie können beidseitig photoaktiv sein und für bifaziale Module eingesetzt werden. Die korrekte Montage ist dabei entscheidend, um die Rückseitenerträge zu maximieren. Der Einsatz von Heterojunction-Zellen kann sich besonders für Flachdächer, Überdachungen, Gebäudefassaden und Autodächer eignen.
Wofür eignen sich Heterojunction-PV-Module?
Heterojunction-PV-Module eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter:
Residenzielle Anwendungen:
Für Hausbesitzer können Heterojunction-Module eine attraktive Option sein, insbesondere wenn sie nach hoher Leistung und Effizienz bei begrenzter Dachfläche suchen. Das bessere Schwachlichtverhalten dieser Module kann zudem dazu beitragen, die Energieerzeugung zu maximieren, selbst unter ungünstigen Bedingungen wie teilweiser Verschattung.
Gewerbliche und industrielle Anwendungen:
Unternehmen, Fabriken und andere gewerbliche Einrichtungen können von Heterojunction-Modulen profitieren, insbesondere wenn sie nach Lösungen suchen, um ihren Energieverbrauch zu reduzieren und ihre Energiekosten zu senken. Die höhere Effizienz und Leistungsfähigkeit dieser Module machen sie für diese Anwendungen attraktiv.
Freiflächenanlagen:
Heterojunction-PV-Module können auch in Freiflächenanlagen eingesetzt werden. Denn dort erzeugen sie saubere Energie in großem Maßstab. Ihre verbesserte Leistung bei schwachem Licht und hohe Effizienz machen sie zudem ideal für den Einsatz in verschiedenen Umgebungen und geografischen Regionen.
Gebäudeintegration:
Aufgrund ihrer dünnen und leichten Bauweise eignen sich Heterojunction-Module gut für die Integration in Gebäudestrukturen, wie zum Beispiel als Fassaden oder Dachverkleidungen. Sie können dazu beitragen, Gebäude energieeffizienter zu machen und gleichzeitig erneuerbare Energie zu erzeugen.
Remote-Anwendungen:
In abgelegenen oder schwer zugänglichen Gebieten, wo der Anschluss an das Stromnetz schwierig oder teuer ist, können Heterojunction-PV-Module eine praktikable Lösung für die Stromversorgung bieten. Denn ihre verbesserte Leistung bei schwachem Licht kann auch in Gebieten mit wechselnden Wetterbedingungen von Vorteil sein.
Somit bieten Heterojunction-PV-Module vielseitige Einsatzmöglichkeiten und können in einer Vielzahl von Umgebungen und Anwendungen eingesetzt werden, wo eine zuverlässige und effiziente Stromerzeugung aus Sonnenenergie erforderlich ist.
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Fazit: Heterojunction PV-Module überzeugen bei jedem Licht
Zusammenfassend bieten Heterojunction-PV-Module eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen, die eine Reihe von Vorteilen mit sich bringen. Denn diese innovativen Module zeichnen sich durch ihre höhere Effizienz, verbesserte Leistung bei schwachem Licht, längere Lebensdauer und vielseitige Einsatzmöglichkeiten aus.
Die Integration verschiedener Materialien und Technologien ermöglicht es Heterojunction-Modulen zudem, eine bessere Ausnutzung des Lichtspektrums zu erreichen und damit mehr Sonnenlicht in Strom umzuwandeln.
FAQ – Häufige gestellte Fragen zu Heterojunction PV-Module
Was sind Heterojunction PV-Module?
Heterojunction-Module sind Solarzellen, die aus Schichten verschiedener Halbleitermaterialien bestehen. Genau diese bilden elektronische Grenzflächen. Und im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen nutzen Heterojunction-Module überdies verschiedene Materialkombinationen, um die Effizienz der Energieumwandlung zu verbessern.
Wie funktionieren Heterojunction-Solarzellen?
Heterojunction-Solarzellen nutzen den Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Halbleitern, um Licht in elektrische Energie umzuwandeln. Denn durch die Kombination verschiedener Materialien können sie ein breiteres Spektrum des Sonnenlichts absorbieren und so eine höhere Effizienz erzielen.
Was sind die Vorteile der Heterojunction-Struktur bei HIT-Solarzellen?
Die Heterojunction-Struktur bei HIT-Solarzellen bringt mehrere Vorteile mit. Dazu gehören zum Beispiel eine verbesserte Effizienz, eine stabilere Leistung bei hohen Temperaturen, eine bessere Leistung bei schwachem Licht als auch eine längere Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen.
Was ist eine HJT-Zelle?
Eine HJT-Zelle ist eine Heterojunction-Zelle, die eine dünnere und leichtere Bauweise aufweist und eine höhere Effizienz bei der Energieumwandlung bietet. Sie wird oft in Heterojunction-Modulen verwendet.
Was sind die Vorteile von HJT-Solarpanelen?
Die Vorteile von HJT-Solarpanelen umfassen eine höhere Effizienz, eine verbesserte Leistung bei schwachem Licht, eine längere Lebensdauer als auch eine dünnere und leichtere Bauweise. Außerdem sind sie deutlich besser umweltverträglich als herkömmliche Solarpaneele.
Wofür steht HJT im Zusammenhang mit Solar?
HJT steht für Heterojunction Technology im Zusammenhang mit Solarzellen.
Was ist der Unterschied zwischen HJT- und TOPCon-Solarpanelen?
HJT- und TOPCon-Solarpanelen sind beide fortschrittliche Technologien für Solarzellen. HJT nutzt allerdings Heterojunction-Strukturen, während TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) spezielle Tunneloxid-Schichten verwendet, um den elektrischen Kontakt zu verbessern.
Welches Unternehmen stellt HJT-Solarzellen in China her?
In China stellen verschiedene Unternehmen HJT-Solarzellen her, darunter Trina Solar, Jolywood und andere.
Wie hoch ist die Effizienz von HJT-Modulen?
Die Effizienz von HJT-Modulen kann je nach Hersteller und Technologie variieren. Allerdings liegt sie durchschnittlich immer in einem Bereich zwischen 23 und 24 Prozent. Doch einige Forschungsprojekte erreichen sogar noch höhere Werte.
Welche Marke stellt Solarmodule in Deutschland her?
Es gibt mehrere Marken, die Solarmodule in Deutschland herstellen. Dazu gehören unter anderem Solarwatt, Hanwha Q Cells, und SMA Solar.
Was ist der Herstellungsprozess von HJT-Solarzellen?
Der Herstellungsprozess von HJT-Solarzellen umfasst unter anderem typischerweise die Aufbringung verschiedener Halbleitermaterialien auf einen monokristallinen Siliziumwafer, die Bildung von Heterojunction-Grenzflächen, die Strukturierung und Beschichtung der Zellen sowie auch den Zusammenbau zu Modulen.
