Solar Cells and Modules
Springer Series in Materials Science 301
Zweifellos ist Solarstrom im Kommen. Sinkende Modulpreise und intensivierte Bestrebungen, auf erneuerbare Energien umzuschwenken, führen zu einem markanten Wachstum in diesem Bereich. Oft ist man aber so sehr auf die zu installierenden Endprodukte fokussiert, dass man die Grundlagen der Photovoltaik aus den Augen verliert. Dieses Buch leistet einen wertvollen Beitrag, um dieses Ungleichgewicht zu korrigieren. Beispielsweise ruft es in Erinnerung, dass Solarzellen eigentlich Dioden sind, die dem Licht ausgesetzt werden, um aus absorbierten Photonen elektrischen Strom und Wärme zu erzeugen.
Die erste Hälfte des Buches ist den Grundlagen gewidmet. Zunächst wird die Einstrahlung des Sonnenlichts erläutert, inklusive der Lichtspektren für unterschiedliche Tageszeiten und atmosphärische Bedingungen. Dann werden zahlreiche Aspekte behandelt, die für das Verständnis von kristallinen und amorphen Silizium-Solarzellen sowie von CdTe- und CIGS-Dünnschicht-Solarzellen erforderlich sind. Der temperatur- und einstrahlungsabhängige Wirkungsgrad sowie optische und Rekombinations-Verluste werden ausführlich erläutert. Auch Hetero-Junction-Zellen werden vorgestellt. Bei ihnen werden kristalline Zellen oben und unten mit einer dünnen amorphen Schicht beschichtet, wodurch die Vorteile beider Technologien kombiniert werden können. Wegen ihrem niedrigeren Wärmekoeffizienten eignen sie sich besonders für wärmere Regionen.
Der zweite Teil befasst sich mit der Anwendung. Solarmodul-Technologien werden präsentiert, die Auswirkungen von Modulausrichtung, Temperatur, Einfallwinkel erklärt und verschiedene Arten von Ausfällen geschildert. Ausserdem wird aufgezeigt, wie sich Erträge simulieren und überwachen lassen. Der Vielseitigkeit der Photovoltaik ist auch ein Kapitel gewidmet. Es zeigt auf, wie Solarpanels an Land, auf dem Wasser, auf Gebäuden und in Entwicklungsländern eingesetzt werden können.
PV-Systeme und ihr Entwurf werden sowohl für Insellösungen als auch für Situationen mit Netzanschluss erläutert. Schliesslich rundet ein Kapitel zum Einsatz von Photovoltaik im künftigen Energiesystem das Buch ab.
Dieses von Forschern und Branchenkennern verfasste Buch kombiniert wissenschaftliche Präzision mit Praxisnähe. Es ist ein willkommenes Kompendium im Kontext von Solarzellen – nicht nur für Halbleiter-Experten, sondern auch für Interessierte, die die PV-Technologien, ihre Herstellung und mögliche Einsatzgebiete besser verstehen möchten.