Solarzellen sind die elementaren Bausteine jeder Photovoltaikanlage und bilden das Herzstück moderner Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Sie wandeln Lichtenergie direkt in elektrische Energie um und ermöglichen so eine nachhaltige, emissionsfreie Stromproduktion. Durch stetige technologische Weiterentwicklungen sind Solarzellen heute leistungsfähiger, langlebiger und effizienter als je zuvor. In diesem umfassenden Ratgeber erfahren Sie alles über Aufbau, Funktionsweise, unterschiedliche Zelltypen, Wirkungsgrade, Anwendungsgebiete sowie die bedeutendsten Hersteller und Innovationen auf dem Markt.
Die TOP 10 Solarzelle im Überblick
- ★ 2V Solarpanel 50mm x 50mm.
- ★ Hohe Umwandlungsrate, hoher Wirkungsgrad. leise und grüne Energie.
- ★ Tragbare, kompakte und stilvolle Größe mit solidem, attraktivem Gehäuse.
- ★ Ideal für kleine Heim-Projekte, wissenschaftliche Projekte, elektronische Anwendungen, laden kleiner DC-Akkus und ein anderes DIY-Projekt mit Solar-Stromversorgung.
- ★ 10 Stück 2V Solar Panel 50 mm x 50 mm + 10 Stück 22 AWG JST SM 2 Pin Stecker Männlichen und Weiblichen Steckverbinder.
- ☀ 6er Set: 0,3W 3V Solarpanel 65mm x 48mm.
- ☀ Tragbare, kompakte und stilvolle Größe mit solidem, attraktivem Gehäuse. Ideal für DIY-Projekte, kann zum Laden von DC-Batterien verwendet werden.
- ☀ Hohe Umwandlungsrate, hoher Wirkungsgrad. 100% leise und grüne Energie, ideal für die Umwelt.
- ☀ Kann zum Aufladen von Batterien bei Outdoor-Trips, Camping, Jagd oder Angelausflug verwendet werden.
- ☀ Ideal für kleine Heimprojekte, wissenschaftliche Projekte, elektronische Anwendungen, das Laden kleiner DC-Batterien und ein anderes DIY-Projekt mit...
- 100 Wh Leistung: Monokristalline 25 W Solarzellen können normalerweise 100 Wh pro Tag erzeugen. Geeignet für Laden oder Warten von 12-V-Batterien. Kann in...
- Tragbare Größe: Die Abmessungen des Panels betragen 420 x 320 x 17 mm, die Länge des Verlängerungskabels beträgt 39,3 Zoll. Das Verlängerungskabel ist lang genug,...
- Robustes Panel: Wasserdichtes 25 W Solarmodul mit 1 m Anschlusskabel, einfach zu verbinden und zu trennen, Plug-and-Play.
- Produktdetails: Wasserdichte Anschlussdose, korrosionsbeständiger Aluminiumrahmen für den längeren Einsatz im Freien, sodass das Solarpanel jahrzehntelang hält und...
- Einfache Installation: Vorgebohrte Löcher auf der Rückseite der Platte für eine schnelle Montage und Sicherung.
- 【Genaue Leistung】 Alle Daten werden tatsächlich unter der Bedingung gemessen, dass das Sonnenlicht ausreichend ist. Bei voller Sonneneinstrahlung beträgt die...
- 【Produktparameter】 10 Monokristalline Silizium-Solarmodule; Leistung: 2V160 mA; Größe: 50x50mm ; Epoxidharz AB Kleber, PCB + Glasfaser Grundplatte
- 【Erleben Sie den Spaß am Heimwerken】 Bauen Sie Ihre DIY-angetriebenen Modelle/Solarspielzeuge/Solardisplays/solarbetriebenen Lichterketten.
- 【Weit verbreitet und großer Temperaturbereich】 Geeignet für Outdoor-Aktivitäten, Notfälle und Arbeiten im Freien. Geeignet für Outdoor-Aktivitäten, Notfälle...
- 【Hohe Umwandlungseffizienz】 Konstruiert aus hocheffizienten Solaranlagen, wandeln bis zu 21.5-23.5 % der Sonnenenergie in kostenlose Energie um.
- Eingebautes Amperemeter und Chip: Das Produkt hat ein digitales Amperemeter, das die Menge an Amps anzeigt, und einen inneren Chip, der eine stabile Ladung sicherstellt....
- Weite Kompatibilität: Das BigBlue Solar-Ladegerät mit USB-A und USB-C Ports unterstützt iPhone, Android-Geräte, GoPro, Powerbanks und Smartwatches. Der USB-A Port...
- Sichere Ladung: Setzen Sie Ihr Handy in die Tasche mit Reißverschluss, halten Sie es sicher und sauber. Ideal für Outdoor-Aktivitäten wie Camping, Klettern, Angeln...
- IP44-Wasserdichteschutz: Das Solarpanel kann bestmäßig vor gelegentlichen Regenfällen und nassem Nebel schützen. Es widersteht robusten Umgebungsbedingungen und...
- Zuverlässiger Schutz, stabiles Laden: Die Überstrom- und Überlastschutzfunktionen sorgen für eine präzise Stromregulierung und gewährleisten einen stabilen...
- 【6 W 5 V Mini-Solarpanel】 Das 6-W-Mini-Solarpanel mit USB-Anschluss, einer Ausgangsleistung von 4.5 W (max.), kompatibel mit kleinen Fischpumpen, kleinen Lüftern,...
- 【22% Umwandlungseffizienz】 USB-Mini-Solarmodule, die mit PET-Material mit hoher Lichtdurchlässigkeit beschichtet sind, und die Oberfläche ist leicht konkav und...
- 【Wasserdicht und langlebig】 IP67 wasserdicht und PET-Laminierungen sorgen dafür, dass die USB-Mini-Solarmodule bei unerwartet schlechtem Wetter und hohen...
- 【Ultraleicht und einfach zu tragen】 Größe: 10,66 Zoll x 6,88 x 0,1 Zoll, Gewicht: 0,5 Pfund (230 Gramm), Mini-Größe und leichtes Design können in eine kleine...
- 【Anwendung und Installation】 Unser Solarmodul verfügt über CE-, FCC-, Rosh- und PEC-Zertifikate. Jede Wolkendecke oder -abdeckung kann die Ladegeschwindigkeit...
- [Extrem flexibel] Gute Flexibilität, kann auf Wohnmobilen, Booten, Kabinen, Zelten, Autos, Lastwagen, Anhängern, Yachten, Dächern oder anderen unregelmäßigen...
- [Steigerung der Stromerzeugung um 30 %] Rüsten Sie von 100 W auf 130 W auf und steigern Sie die Stromerzeugung um 30 %. Erzeugen Sie maximal 520 Wh pro Tag bei 4 Stunden...
- [Ultradünn und leicht] Es werden fortschrittliche Polymermaterialien verwendet, die 70 % leichter sind als herkömmliche Solarmodule aus Glas, was den Transport und die...
- [Wasserdicht] Die Anschlussdose und die Dioden sind vorinstalliert und dicht und wasserdicht. Das Solarpanel wird mit einem Paar 2,9-Fuß-Kabeln geliefert, mit denen...
- [Einfache Installation] Am Rand des Solarpanels sind 4 metallverstärkte Montagelöcher vorgebohrt, die einfach zu installieren sind. Es kann mit Klebstoff, Silikon,...
- 👍🏻Set mit 4 Mini-DIY-Solarmodulen, Größe 5V 30mA 53X30mm
- 👍🏻Einfach zu transportieren: Tragbare, kompakte und elegante Größe mit einem soliden und attraktiven Gehäuse. Ideal für DIY-Projekte, kann zum Laden von...
- 👍🏻Es ist mit einem 15 cm langen Kabel verkabelt, ideal für DIY-Projekte, kann zum Laden von Gleichstrombatterien verwendet werden. Verbinden Sie Karten parallel...
- 👍🏻Hohe Conversion-Rate, hohe Effizienz. 100 % geräuschlose und grüne Energie, gut für die Umwelt.
- 👍🏻Perfekte Kompatibilität: Ideal für kleine Heimprojekte, wissenschaftliche Projekte, elektronische Anwendungen, das Laden kleiner Gleichstrombatterien und ein...
- ☀ 6er Set: 0,55W 3V Solarpanel 60mm x 55mm.
- ☀ Tragbare, kompakte und stilvolle Größe mit solidem, attraktivem Gehäuse. Ideal für DIY-Projekte, kann zum Laden von DC-Batterien verwendet werden.
- ☀ Hohe Umwandlungsrate, hoher Wirkungsgrad. 100% leise und grüne Energie, ideal für die Umwelt.
- ☀ Kann zum Aufladen von Batterien bei Outdoor-Trips, Camping, Jagd oder Angelausflug verwendet werden.
- ☀ Ideal für kleine Heimprojekte, wissenschaftliche Projekte, elektronische Anwendungen, das Laden kleiner DC-Batterien und ein anderes DIY-Projekt mit...
- Hocheffiziente Solarzellen wandeln bis zu 19,5 % der Sonnenenergie in kostenlosen Strom um.
- Umweltfreundliche wasserdichte Solarmodule mit langlebigen Materialien für eine lange Lebensdauer
- Sichere, zuverlässige und energiesparende Solarzellen aus polykristallinem Silizium bieten Ihnen ein wunderbar neue Ladeerlebnis. Polysilizium-Panels mit Clips haben die...
- Leistung: 5W Arbeitsspannung: 12V
- Anwendung: Weit verbreitet in Landstraßen, Wohnstraßen, Gehwegen, Industrieparks, Landschaftsbeleuchtung, Aussichtspunkten, Parks, Gärten, Straßen, Plätzen usw....
Was ist eine Solarzelle?
Eine Solarzelle ist ein elektronisches Bauelement, das Lichtenergie (Photonen) in elektrische Energie (Strom) umwandelt. Sie besteht meist aus einem Halbleitermaterial, das durch den sogenannten photovoltaischen Effekt Elektronen in Bewegung setzt, sobald Sonnenlicht darauf trifft. Einzelne Solarzellen liefern nur eine geringe elektrische Spannung (etwa 0,5 bis 0,7 Volt), daher werden mehrere Zellen in Reihe geschaltet, um die gewünschte Leistung zu erreichen – zusammen ergeben sie ein Solarmodul.
Solarzellen sind das Herzstück der Photovoltaik und kommen in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz: von großen Solarkraftwerken über Hausdächer bis hin zu kleinen Geräten wie Taschenrechnern oder Gartenleuchten. Sie sind eine zentrale Technologie im Übergang zu einer klimaneutralen Energieversorgung.
Aufbau einer Solarzelle
Eine Solarzelle besteht aus mehreren Schichten, die gemeinsam dafür sorgen, dass Sonnenlicht in Strom umgewandelt wird. Die wichtigsten Bestandteile sind:
- Frontkontakt: Eine transparente leitfähige Schicht, die das Sonnenlicht durchlässt und gleichzeitig den Strom ableitet.
- Antireflexschicht: Verhindert, dass zu viel Licht reflektiert wird, und erhöht dadurch den Wirkungsgrad.
- n-Schicht (negativ dotiert): Enthält zusätzliche Elektronen und bildet die obere Schicht der Halbleiterstruktur.
- p-Schicht (positiv dotiert): Enthält Elektronenmangel (Löcher) und bildet die untere Schicht der Halbleiterstruktur.
- pn-Übergang: Die Grenzschicht zwischen n- und p-Schicht, an der die eigentliche Umwandlung von Licht in elektrische Energie erfolgt.
- Rückseitenkontakt: Leitet den Strom aus der Zelle ab und stellt den Stromkreis her.
Die Materialien und deren Zusammensetzung bestimmen maßgeblich, wie effizient eine Solarzelle Licht in Strom umwandeln kann und wie langlebig sie ist.
Funktionsweise der Solarzelle
Das Funktionsprinzip der Solarzelle basiert auf dem photovoltaischen Effekt:
- Trifft Sonnenlicht auf die Solarzelle, werden Elektronen aus dem Halbleitermaterial gelöst.
- Im sogenannten pn-Übergang entsteht dadurch eine elektrische Spannung.
- Wird die Zelle an einen Verbraucher angeschlossen, fließt Strom – elektrische Energie wird erzeugt.
Die Stärke des erzeugten Stroms hängt von der Lichtintensität, der Zelltemperatur und der Qualität des verwendeten Halbleitermaterials ab. Solarzellen erzeugen Strom auch bei diffusem Licht oder Bewölkung, wenn auch mit etwas geringerem Wirkungsgrad.
Arten von Solarzellen
Es gibt eine Vielzahl von Solarzellen-Technologien, die sich in Aufbau, Material und Wirkungsgrad unterscheiden. Im Folgenden werden die gängigsten Arten detailliert erläutert:
Monokristalline Solarzellen
Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen Siliziumkristall. Sie sind an ihrer gleichmäßigen, dunklen Oberfläche erkennbar und gelten als die effizientesten Zellen auf dem Markt. Ihr Wirkungsgrad liegt zwischen 20 und 24 %, bei hochwertigen Modellen sogar darüber. Dank ihrer hohen Leistungsdichte sind sie besonders für Dächer mit begrenzter Fläche geeignet. Die Herstellung ist aufwendiger und teurer, dafür überzeugen sie durch lange Lebensdauer und hohe Temperaturstabilität.
Polykristalline Solarzellen
Polykristalline Zellen bestehen aus vielen kleineren Siliziumkristallen. Diese sind günstiger in der Herstellung, weisen jedoch einen etwas geringeren Wirkungsgrad von etwa 15–19 % auf. Die bläulich schimmernde Oberfläche ist typisch für diese Zellart. Polykristalline Solarzellen sind robust, langlebig und eine beliebte Wahl für großflächige Dach- und Freianlagen, bei denen Platz keine Rolle spielt.
Dünnschicht-Solarzellen
Dünnschichtzellen bestehen aus sehr dünnen Schichten von Halbleitermaterialien wie amorphem Silizium, CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Selenid) oder CdTe (Cadmiumtellurid). Sie sind flexibel, leicht und können auf Glas, Metall oder Kunststoff aufgebracht werden. Ihr Wirkungsgrad liegt zwischen 10 und 13 %, jedoch sind sie bei diffusem Licht und hohen Temperaturen oft stabiler als kristalline Varianten. Sie eignen sich besonders für Fassaden, tragbare Geräte oder großflächige Anwendungen mit geringen Anforderungen an Spitzenleistung.
Perowskit-Solarzellen
Perowskit-Solarzellen sind eine der vielversprechendsten Entwicklungen der letzten Jahre. Sie basieren auf einer speziellen Kristallstruktur, die hohe Lichtabsorption und gute Leitfähigkeit bietet. Mit Wirkungsgraden von über 25 % in Laborversuchen zählen sie zu den effizientesten Technologien überhaupt. Zudem sind sie günstig herzustellen, jedoch derzeit noch nicht vollständig marktreif, da ihre Langzeitstabilität verbessert werden muss.
Organische Solarzellen (OSC)
Organische Solarzellen verwenden organische, kohlenstoffbasierte Materialien statt Silizium. Sie sind flexibel, transparent und leicht – ideal für Anwendungen in der Gebäudeintegration oder bei mobilen Geräten. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 8 und 12 %. Obwohl sie weniger leistungsstark sind, überzeugen sie durch ihr geringes Gewicht und ihr ästhetisches Potenzial.
Bifaziale Solarzellen
Bifaziale Zellen können Licht sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite aufnehmen. Dadurch lässt sich die Energieausbeute um bis zu 15 % steigern, besonders auf hellen oder reflektierenden Oberflächen. Diese Technologie wird häufig in modernen Solarfarmen eingesetzt und ist ein Trend der Zukunft.
Wirkungsgrad und Leistung
Der Wirkungsgrad einer Solarzelle beschreibt, wie viel Prozent des einfallenden Sonnenlichts in elektrische Energie umgewandelt werden. Er ist abhängig von Material, Temperatur und Fertigungsqualität. Moderne monokristalline Solarzellen erreichen über 22 % Wirkungsgrad, Dünnschichtzellen liegen bei rund 13 %.
Die Leistung einer Solarzelle wird in Wattpeak (Wp) angegeben. Eine Standardzelle hat etwa 5 bis 6 Zoll Durchmesser und erzeugt unter optimalen Bedingungen rund 5 Watt. Mehrere Zellen werden zu einem Modul zusammengeschaltet, um eine höhere Leistung zu erreichen.
Beliebte Solarzellentechnologien im Vergleich
| Technologie | Material | Wirkungsgrad | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|---|
| Monokristallin | Reines Silizium | 20–24 % | Hoher Wirkungsgrad, kompakt, langlebig | Höherer Preis, aufwendige Herstellung |
| Polykristallin | Mehrkristallines Silizium | 15–19 % | Preiswert, robust, langlebig | Etwas geringere Effizienz |
| Dünnschicht | Amorphes Silizium, CIGS, CdTe | 10–13 % | Leicht, flexibel, gutes Schwachlichtverhalten | Kürzere Lebensdauer, größere Fläche nötig |
| Perowskit | Perowskit-Kristalle | 25 % (Labor) | Sehr hohe Effizienz, kostengünstig | Noch geringe Stabilität, Forschungslaborphase |
| Organisch | Polymermaterialien | 8–12 % | Leicht, flexibel, transparent | Geringe Lebensdauer, niedriger Wirkungsgrad |
Bekannte Hersteller und Marken
- SunPower: Amerikanischer Hersteller, bekannt für Solarzellen mit höchsten Wirkungsgraden.
- Q Cells: Deutsches Unternehmen mit Fokus auf effiziente und langlebige Siliziumtechnologien.
- Longi: Weltweit führend bei monokristallinen Solarzellen, hohe Produktionsqualität.
- Trina Solar: Innovativer Anbieter mit Schwerpunkt auf bifazialen Zelltechnologien.
- JA Solar: Einer der größten Produzenten weltweit mit Fokus auf Kosteneffizienz und Zuverlässigkeit.
Pflege, Wartung und Lebensdauer
- Solarzellen sind weitgehend wartungsfrei, sollten aber regelmäßig auf Verschmutzung oder Beschädigungen geprüft werden.
- Eine jährliche Reinigung kann den Energieertrag um bis zu 5 % erhöhen.
- Moderne Zellen haben eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren, danach nimmt der Ertrag nur langsam ab.
- Eine gute Belüftung und richtige Montage verlängern die Lebensdauer erheblich.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Wie effizient sind Solarzellen heutzutage?
Moderne Solarzellen erreichen Wirkungsgrade von 20–24 %. Neue Technologien wie Perowskit-Zellen könnten diese Werte künftig noch deutlich übertreffen.
Wie viele Solarzellen braucht man für ein Hausdach?
Für eine typische 10 kWp-Anlage werden etwa 300 bis 350 Solarzellen benötigt, abhängig von der Zellgröße und Leistung.
Was ist der Unterschied zwischen Solarzelle und Solarmodul?
Eine Solarzelle ist das einzelne Element, das Strom erzeugt. Mehrere Zellen werden zu einem Solarmodul zusammengefasst, das eine nutzbare elektrische Leistung liefert.
Funktionieren Solarzellen auch bei Bewölkung?
Ja, Solarzellen erzeugen auch bei diffusem Licht Strom, allerdings mit etwas geringerem Ertrag. Moderne Module arbeiten sehr effizient bei wechselnden Lichtverhältnissen.
Wie umweltfreundlich ist die Herstellung von Solarzellen?
Die Produktion erfordert Energie und Rohstoffe, aber nach etwa 1–2 Jahren hat eine Solarzelle die Energie, die zu ihrer Herstellung nötig war, bereits wieder erzeugt – danach arbeitet sie emissionsfrei.
Fazit
Solarzellen sind die Grundlage der modernen Photovoltaik und ein Schlüsselfaktor für die Energiewende. Sie vereinen technische Präzision, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit in einer einzigen Technologie. Ob monokristallin, polykristallin oder Dünnschicht – jede Zellart hat ihre spezifischen Vorteile und Einsatzbereiche. Durch stetige Forschung und Innovation werden Solarzellen immer effizienter, flexibler und günstiger. Wer auf Solarenergie setzt, investiert nicht nur in die Zukunft seiner eigenen Energieversorgung, sondern auch in eine saubere, lebenswerte Umwelt für kommende Generationen.
Solarzelle Test bei Stiftung Warentest & Co
| Stiftung Warentest | Solarzelle Test bei test.de |
| Öko-Test | Solarzelle Test bei Öko-Test |
| Konsument.at | Solarzelle bei konsument.at |
| gutefrage.net | Solarzelle bei Gutefrage.de |
| Youtube.com | Solarzelle bei Youtube.com |
Solarzelle Neuerscheinungen
- Vielseitige DIY-Projektlösung: Verwandeln Sie Ihre kreativen Ideen mit diesen 100 polykristallinen Silizium-Mini-Solarzellen. Jede 39 mm x 19 mm Zelle erzeugt 0,5 V und...
- Hohe Umwandlungseffizienz: Erleben Sie beeindruckende 21,5–23,5 % Energieumwandlungsrate mit diesen blauen polykristallinen Siliziumzellen. Sie fangen effektiv...
- Anpassbare Stromkonfiguration: Entwerfen Sie Ihr eigenes Solarstromsystem, indem Sie diese Zellen in Reihe oder parallel anordnen. Kombinieren Sie mehrere Einheiten, um...
- Leichtes und tragbares Design: Diese dünnen, kompakten Solarzellen wiegen jeweils minimale Gramm und bieten hervorragende Tragbarkeit ohne Einbußen bei der Leistung....
- Temperaturbeständige Leistung: Diese Solarzellen funktionieren zuverlässig über verschiedene Wetterbedingungen und Temperaturbereiche. Die robuste polykristalline...
- Hocheffiziente Solarzellen: Diese Mini-Solarzellen aus polykristallinem Silizium verfügen über eine beeindruckende Umwandlungseffizienz von 21,5–23,5 %, verwandeln...
- Kompatibel mit DIY-Projekten: Jedes Paket enthält 100 Stück 39 mm x 19 mm Solarzellen, die in oder parallelen Konfigurationen angeschlossen werden können, sodass Sie...
- Vielseitige Stromversorgungslösung: Mit 0,5 V und 0,13 W Leistung pro Zelle bieten diese Solarmodule flexible Leistungsoptionen in Kombination – erstellen Sie...
- Leichtes und tragbares Design: Die dünne, kompakte Konstruktion dieser Solarzellen macht sie einfach zu transportieren, zu handhaben und in verschiedene Anwendungen zu...
- Temperaturbeständige Leistung: Diese polykristallinen Zellen sind so gebaut, dass sie über einen breiten Temperaturbereich funktionieren und eine gleichbleibende...
Solarzelle Testsieger
Es wurde bisher kein Solarzelle Testsieger ernannt.
Solarzelle Stiftung Warentest
Leider ist uns momentan kein Solarzelle Stiftung Warentest Sieger.
Inhaltsverzeichnis
Letzte Aktualisierung am 2025-11-19 at 23:02 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API