Wie hoch ist der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage?

Der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage gibt an, welcher Anteil der auf die Solarzellen treffenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen variiert je nach Art der verwendeten Solarzellen, Qualität der Komponenten und Installationsbedingungen. Als Faustformel gilt, dass PV-Module einen Wirkungsgrad von ca. 20 % erreichen.

Stand April 2023 sind die typischen Wirkungsgrade wie folgt:

Monokristalline Silizium-Solarzellen: Diese haben in der Regel die höchsten Wirkungsgrade, oft zwischen 15% und 22%. Sie sind effizienter, weil sie aus einem einzigen, hochreinen Siliziumkristall bestehen, was eine optimierte Lichtabsorption und Elektronenbewegung ermöglicht.

Polykristalline Silizium-Solarzellen: Ihr Wirkungsgrad liegt meist etwas niedriger, etwa zwischen 13% und 18%. Diese Zellen bestehen aus mehreren Siliziumkristallen, was zu einer etwas geringeren Effizienz führt.

Dünnschicht-Solarzellen: Dazu gehören unter anderem amorphe Siliziumzellen, Cadmiumtellurid (CdTe) und Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS). Deren Wirkungsgrade reichen typischerweise von etwa 10% bis 15%. Obwohl sie weniger effizient sind, können sie in bestimmten Anwendungen, wie auf gekrümmten Oberflächen oder bei diffuseren Lichtverhältnissen, Vorteile bieten.

Neuere Technologien: Es gibt auch fortgeschrittene Technologien wie Perowskit-Solarzellen und Tandemzellen, die potenziell höhere Wirkungsgrade erreichen können, aber noch nicht weit verbreitet oder kommerziell voll entwickelt sind.

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