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Diese werden als "Multijunction"-Zellen (auch "Kaskaden"- oder "Tandem"-Zellen genannt) bezeichnet. Multijunction-Bauelemente können eine höhere Gesamtumwandlungseffizienz erreichen, da sie einen größeren Teil des Energiespektrums von Licht in Elektrizität umwandeln können. Photovoltaik/thermische Systeme sind ein neuartiger Ansatz für erneuerbare Energien, um einfallende Strahlung in Strom umzuwandeln und gleichzeitig die erzeugte überschüssige thermische Energie zu speichern. Zur thermischen Speicherung wurden in der Vergangenheit sowohl sensible als auch latente Wärmespeichermaterialien untersucht; wobei Wüstensand kürzlich als effiziente und kostengünstige Alternative in Betracht gezogen wurde. In dieser Arbeit verwenden wir eine transiente Computational Fluid Dynamics-Simulation, um die Leistung von Wüstensand mit der von etablierten Phasenwechselmaterialien zu vergleichen, die in photovoltaischen/thermischen Systemen verwendet werden.

EIA schätzt, dass etwa 49 Milliarden kWh durch kleine Netze erzeugt wurden -verbundene PV-Systeme im Jahr 2021, gegenüber 11 Milliarden kWh im Jahr 2014. Kraftwerke im Versorgungsmaßstab haben eine Stromerzeugungskapazität von mindestens 1.000 Kilowatt und kleine Systeme haben eine Erzeugungskapazität von weniger als 1.000 Kilowatt. Die meisten kleinen PV-Anlagen befinden sich auf Gebäuden und werden manchmal als PV-Aufdachanlagen bezeichnet. PV-Zellen sind in einem verpackten, wetterfesten PV-Modul oder -Paneel elektrisch verbunden.

In der Vergangenheit wurden die meisten Dünnschicht-PV-Zellen durch vakuumbasierte Verfahren hergestellt. Lösungsverarbeitete Dünnschicht-PV-Zellen sind sehr wünschenswert, da sie die Kosten der Energieerzeugung senken können. Bei den meisten Dünnschicht-PV-Technologien fungieren Metalloxide als Schlüsselfunktionsschichten innerhalb der PV-Zellstrukturen. Als die Dünnschicht-PV in die Phase der Lösungsherstellung überging, wurde die Lösungsabscheidung von Metalloxiden notwendig. Das Kapitel wählt die beiden am meisten erforschten Dünnschicht-PV-Technologien, d. Organische PV und Perowskit-PV, als Beispiele aus, um zu erklären, wie lösungsverarbeitete Metalloxide als Ladungstransport- und Extraktionsschichten in diesen PV-Zellen funktionieren.

Um die elektrische Leistung einer PV-Anlage zu erhöhen, muss der Hersteller einfach weitere Photovoltaik-Komponenten hinzufügen. Aus diesem Grund sind Skaleneffekte für Hersteller wichtig, da die Kosten mit steigender Produktion sinken. Die Strom-Spannungs-Kurve eines Moduls gibt uns nützliche Informationen über seine elektrische Leistung. Herstellungsprozesse verursachen häufig Unterschiede in den elektrischen Parametern verschiedener Photovoltaikmodule, selbst bei Zellen des gleichen Typs. Daher erlaubt uns nur die experimentelle Messung der I-V-Kurve, die elektrischen Parameter eines Photovoltaikgeräts genau zu bestimmen.

Für Solarzellen wird ein dünner Halbleiterwafer speziell behandelt, um ein elektrisches Feld Photovoltaik Rechner zu bilden, das auf der einen Seite positiv und auf der anderen Seite negativ ist. Trifft Lichtenergie auf die Solarzelle, werden Elektronen aus den Atomen im Halbleitermaterial herausgeschlagen. Werden an den positiven und negativen Seiten elektrische Leiter angebracht, die einen Stromkreis bilden, können die Elektronen in Form von elektrischem Strom – also Elektrizität – eingefangen werden.

Namhafte Anlagenbauer vertrauen auf die präzisen und stabilen Prozessstromversorgungen des Marktführers für Solargeneratoren. Um Dünnschicht-Solarmodule vor äußeren Einflüssen zu schützen, tragen Kurz- und Ultrakurzpulslaser das Schichtsystem am Rand von Solarzellen etwa einen Zentimeter breit ab, damit es mit einer Folienkaschierung abgedeckt werden kann. Auch beim selektiven Abtrag von Passivierungsschichten auf kristallinen Solarzellen und bei präzisen Bohraufgaben in Silizium überzeugen Laser. Laser verbessern die Konversionseffizienz und sorgen für ein hohes Leistungsniveau. Eine Anzahl von Solarzellen, die elektrisch miteinander verbunden und in einer Stützstruktur oder einem Rahmen montiert sind, wird als Photovoltaikmodul bezeichnet.