Glossar

IBC Solarmodule

IBC steht für “Interdigitated Back Contact” (interdigitierte Rückkontaktzellen) bedeutet. Bei einer herkömmlichen Solarzelle befinden sich die Kontakte auf der Vorderseite der Zelle, was zu einem gewissen Verlust von Licht und somit zu einem niedrigeren Wirkungsgrad führt. Bei einer IBC-Solarzelle sind die Kontakte dagegen auf der Rückseite der Zelle angebracht und es sind sogenannte “Finger” auf der Vorderseite der Zelle zu finden, die das Licht einfangen und zu den Kontakten leiten. Durch diese Anordnung können IBC-Solarzellen das einfallende Licht besser nutzen und somit einen höheren Wirkungsgrad erzielen. IBC-Technologie wird hauptsächlich in Hochleistungs-Solarzellen eingesetzt. 

Shingled Solarmodule

Durch die kleineren Zellen haben Schindel-Solarmodule einen geringeren Leistungsverlust innerhalb der Solarzellen. Ausserdem erzielen sie bessere Ergebnisse bei einer teilweisen Verschattung als vergleichbare Solarmodule. Der leitfähige Kleber (ECA - electrically conductive adhesive) ist sehr flexibel und kommt gut mit der Erwärmung der Solarmodule zurecht. Schindel-Solarmodule gelten deshalb als sehr robust. 

Normale Solarzellen werden mit der sogenannten Busbar-Technik miteinander verbunden. Dafür werden je nach Hersteller 3 bis 6 Metallkontakte (Busbars) auf der Zelle angebracht. Diese sind für den Stromfluss notwendig. Je mehr Kontakte angebracht werden, desto besser ist der Stromfluss. Das bedeutet aber auch, dass mehr Busbars die Oberfläche der Zelle bedecken und so weniger Sonnenlicht genutzt werden kann. Die Leistung wird um 3,5% durch die Busbars reduziert. 

Bei Schindel-Solarmodulen werden keine Busbars benötigt. Der leitfähige Kleber ersetzt die Metallkontakte. Schindelmodule nutzen so die verfügbare Oberfläche viel besser aus als herkömmliche Module. Ausserdem muss kein Platz zwischen den einzelnen Zellen beziehungsweise Streifen gelassen werden. Es wird daher mehr Strom auf gleicher Fläche produziert.

HJT Solarmodule

Heterojunction-Solarzellen (HJT) sind eine Kombination aus kristallinen Solarzellen und Dünnschichtzellen. Der dünne monokristalline Siliziumwafer hat jeweils auf der Vor- und Rückseite eine hauchdünne Beschichtung aus amorphem Silizium. Der Vorteil ist, dass dadurch ein breiteres Spektrum des Sonnenlichts genutzt werden kann. HJT-Solarzellen haben deshalb hohe Wirkungsgrade.

Heterojunction bedeutet auf Deutsch „Heteroübergang“. Der Begriff weist darauf hin, dass in den HJT-Zellen ein Elektronenübergang zwischen zwei unterschiedlichen Halbleitern stattfindet. Der Unterschied in den kristallinen und Dünnschichtzellen besteht aber nicht nur im Material, sondern auch in der Dotierung des Siliziums. Die unterschiedlichen Dotierungen sollen die Zelle passivieren, damit der Verlust der freien Ladungsträger reduziert und der Wirkungsgrad erhöht wird.

Half Cell Solarmodule

Halbzellen sind normale Solarzellen, die nach der Produktion in zwei Hälften geschnitten werden. Ein Halbzellenmodul hat daher meist 120 statt der üblichen 60 Zellen pro Modul, besteht aber im Prinzip aus den gleichen Materialien.
Halbzellenmodule werden häufig auch als “Half-Cut” -Module oder HC-Module bezeichnet. In Abgrenzung hierzu werden klassische Solarmodule, bei denen die Solarzellen vollständig erhalten bleiben, Vollzellenmodule genannt.

Wie bei einem klassischen Photovoltaikmodul sind bei einem Halbzellenmodul jeweils 20 Solarzellen zu einem sogenannten String verschaltet. Damit ein Halbzellenmodul dieselbe Leistung hat wie ein Standard 60 Zellen-Modul, müssen jedoch sechs Strings mit Halbzellen, statt der üblichen drei Strings, verschaltet werden. Es ist jeweils ein Zellstring nach oben und einer nach unten parallel geschaltet und mit einer Bypassdiode geschützt. Die Zellen einer Modulhälfte sind in Reihe geschaltet. 

Halbzellenmodule sind deutlich leistungsstärker als normale Module, obwohl sie aus demselben Material bestehen. Das Fraunhofer ISE fand so heraus, dass mit der gleichen Eingangszelle bei Nutzung der Halbzellentechnologie durchschnittlich 2-3% mehr Modulleistung erzielt werden kann.

Topcon Solarmodule

Die Grundidee des TOPCon-Konzeptes besteht darin, dass das Metall der Anschlusskontakte nicht in Kontakt mit der Siliziumschicht kommt. Dadurch wird eine Rekombination der Ladungsträger verhindert, die typischerweise die Leistungseinbussen an der Rückseite der Zelle verursacht. 

TOPCon = Tunnel Oxide Passivated Contact

Bifacial Solarmodule

Bifaziale (oder bifaciale) Module ermöglichen bei gleicher Fläche einen höheren Solarertrag. Bei herkömmlichen Modulen kann nur das Sonnenlicht genutzt werden, das auf die Vorderseite fällt. Bifaziale Module wandeln auch direkte Einstrahlung auf die Rückseite in Strom um, sowie Photonen, die durch den Untergrund auf die Rückseite des Moduls reflektiert werden. Je nach Installationsart und -Ort können somit 10-30% mehr Leistung rausgeholt werden.

N-Type Solarmodule

Grundsätzlich ähneln n-Typ-Solarzellen den herkömmlichen p-Typ-Solarzellen, in ihrer Funktionsweise: Beide wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Das passiert in verschiedenen Schichten aus dem Halbleitermaterial Silizium: Die Zellen bestehen aus einer negativ dotierten n-Schicht, einer positiv dotierten p-Schicht sowie einer Grenzschicht, dem p-n-Übergang. 

Der entscheidende Unterschied zwischen p- und n-Typ-Solarzellen ist das Material der Basis – also der dickeren Halbleiterschicht: Bei p-Typ-Zellen besteht diese aus Silizium, das mit Bor-Atomen positiv dotiert wurde. Bei n-Typ-Zellen aus mit Phosphor- oder Arsen-Atomen negativ dotiertem Silizium. In beiden Zelltypen ermöglicht der p-n-Übergang den Stromfluss zur jeweils gegensätzlich dotierten Siliziumschicht.

Die umgekehrte Bauweise macht n-Typ-Solarzellen weniger anfällig für Leistungsverluste. Bei p-Typ-Zellen kommt es zum Beispiel immer wieder zu Leistungseinbussen, wenn zum ersten Mal Sonnenlicht auf die Module fällt. Man spricht dabei von einer Anfangsdegradation. Experten vermuten dahinter eine Reaktion der positiven Bor-Dotierung mit Sauerstoff. Weil der grössere Teil des Siliziums von n-Typ-Zellen mit Phosphor dotiert ist, tritt das Phänomen bei ihnen nicht auf. Ausserdem reagieren Phosphor und Arsen weniger empfindlich auf metallische Verunreinigungen, die während der Produktion entstehen können als Bor.

Diese Technologie kann für PERC-, TOPCon- und HJT-Zellen genutzt werden