Wofür wird Silizium in der Photovoltaik gebraucht?

Silizium ist ein wichtiger Bestandteil von Solarzellen und wird in der Photovoltaik aufgrund seiner Halbleitereigenschaften eingesetzt. Es ist das zweithäufigste Element auf der Erde und kann in verschiedenen Formen, wie z.B. als kristallines oder amorphes Silizium, verwendet werden.

Die Verwendung von Siliziumhalbleiter zur Herstellung von Solarmodulen beruht auf dem photovoltaischen Effekt, der besagt, dass bestimmte Materialien, wie Silizium, Licht in elektrische Energie umwandeln können. In einer Solarzelle verwendet man Silizium in Form von Wafern, die aus einem einzigen Kristall oder aus mehreren Kristallen bestehen können. Diese Wafer verarbeitet man dann zu Solarzellen, die man in Modulen zusammenfasst, um Strom zu erzeugen.

Es ist ein sehr effektiver Halbleiter und hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Es kann Elektronen aufnehmen und abgeben, was es zu einem idealen Material für die Herstellung von Solarzellen macht. Wenn Licht auf die Solarzelle trifft, absorbieren es Elektronen und erzeugt dadurch eine elektrische Spannung. Diese Spannung nutzt man dann kann dann, um elektrische Energie zu erzeugen.

Es gibt zwei Arten von Silizium, die man in der Photovoltaikindustrie verwendet: kristallines und amorphes Silizium. Kristallines Silizium ist das am häufigsten verwendete Material und wird in der Regel in Form von monokristallinen oder polykristallinen Wafern verwendet. Monokristalline Wafer bestehen aus einem einzigen Kristall und haben eine höhere Effizienz als polykristalline Wafer, die aus mehreren Kristallen bestehen. Amorphes Silizium hingegen verwendet man in Dünnschicht-Solarzellen und hat den Vorteil, dass es sehr dünn und flexibel ist.

Die Verwendung in der Photovoltaikindustrie ist jedoch nicht ohne Herausforderungen. Die Herstellung von Siliziumwafern ist ein aufwendiger Prozess, der viel Energie und Ressourcen erfordert.