Das Wirkungsgrad einer Solarzelle wird durch das Verhältnis von der einfallenden Sonnenenergie zur erzeugter Stromenergie der Photovoltaikanlage bestimmt.
Monokristalline Solarzellen haben einen höheren Wirkungsgrad als polykristallinen Solarzellen und Dünnschicht-Solarzellen.

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Monokristalline Solarzellen mit dem höchsten Wirkungsgrad

Monokristalline Solarzellen einer Photovoltaikanlage werden in teuren Produktionsverfahren aus hochreinen monokristallinen Silizium hergestellt.
Sie weisen deshalb einen hohen Wirkungsgrad zwischen 16 und 20 Prozent auf.
Der angegebene Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage gilt nur für neue Solarzellen, da ihr Wirkungsgrad sich jedes Jahr um circa 5 Prozent reduziert.

Polykristalline Solarzellen mit mittlerem Wirkungsgrad

Polykristalline Solarzellen, die aus polykristallinem Silizium hergestellt werden, werden am häufigsten in Photovoltaikanlagen eingesetzt. Der Wirkungsgrad der polykristallinen Solarzellen einer Photovoltaikanlage beträgt zwischen 12 und 17 Prozent.

Geringer Wirkungsgrad von Dünnschicht-Solarzellen

Bei der Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen wird eine dünne Siliziumschicht auf eine Glasscheibe aufgedampft. Photovoltaikanlagen mit Dünnschicht-Solarzellen können deshalb relativ kostengünstig produziert werden.
Dünnschicht-Solarzellen weisen einen Wirkungsgrad von 5 bis 13 Prozent auf.

Energieaufwand bei der Herstellung von Solarzellen

Die Energie, die zur Herstellung einer monokristallinen Solarzelle aufgewandt wird, wird durch eine Photovoltaikanlage mit monokristallinen Solarzellen in Mitteleuropa in 3.6 Jahren aus der Sonnenenergie wiedergewonnen.
Polykristalline Solarzellen beziehungsweise Dünnschicht-Solarzellen brauchen 3.2 Jahre beziehungsweise 2.8 Jahre, um sich energetisch zu amortisieren.

Wirkungsgrad von zukünftigen Solarzellen

Für Solarzellen werden theoretische Wirkungsgrade von 33 Prozent vorhergesagt. Solarzellen einer Photovoltaikanlage, die mehrere Halbleiterübergänge aufweisen, könnten sogar Wirkungsgrade von 40 Prozent erzielen.

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Wirkungsgrad von Solarzellen einer Photovoltaikanlagen

Solarzellentypen	Wirkungsgrad der Solarzelle einer Photovoltaikanlage in Prozent
Monokristallin	16 - 20
Polykristallin	12 - 17
Dünnschicht ( amorphes Silizium)	5 -7
Dünnschicht ( Tandemzellen: amorph und mikrokrillalin)	10 - 11
HIT-Solarzellen	bis 17
CIGS-Dünnschicht	12 - 13
CdTe-Dünnschicht	bis 11
organische Solarzellen	6