Neben dem Material ist die Bauweise von Bedeutung. Man unterscheidet
verschiedene Oberflächenstrukturierungen und Anordnungen der
Kontaktierung der transparenten, jedoch hochohmigen Deckelektrode
(schmale oder sogar durchsichtige Kontakte).
Weitere Bauformen
sind Stapeltechniken durch Materialkombinationen unterschiedlicher
Absorptionswellenlängen, wodurch der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung
erhöht werden kann. Es wird versucht, die Materialien so zu wählen, dass
das einfallende Sonnenspektrum maximal ausgenutzt wird.
Derzeitig
sind kommerziell erhältliche Solarzellen aus Halbleitermaterialien,
überwiegend aus Silizium. Auch III/V-Halbleitermaterialien werden
verwendet (unter anderem an Raumsonden). Wegen ihrer hohen Kosten werden
sie für terrestrische Anwendungen in Konzentrator-Systemen verwendet.
Polymere Solarzellen befinden sich noch in der Forschung.
Halbleitersolarzellen
werden zur Energiegewinnung meist zu großen Solarmodulen verschaltet.
Die Zellen werden dafür mit Leiterbahnen an Vorder- und Rückseite in
Reihe geschaltet. Dadurch addiert sich die Spannung der Einzelzellen,
und es können dünnere Drähte für die Verschaltung verwendet werden als
bei einer Parallelschaltung. Als Schutz vor einem Lawinendurchbruch in
den einzelnen Zellen (etwa bei Teilabschattung durch herabgefallenes
Laub) müssen jedoch zusätzlich Schutz-Dioden (Bypass-Dioden) parallel zu
den Zellen eingebaut werden, die die abgeschatteten Zellen überbrücken
können.
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