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Wirkungsgrad
Damit der photovoltaische Effekt eintritt, muss die Energie der Photonen mindestens so groß sein, dass sie die Elektronen aus ihrer atomaren Bindung lösen können. Die Elektronen müssen eine bestimmte materialabhängige ,,Energielücke" überwinden. Von Photonen höherer Energie wiederum kann nur der Betrag in Höhe der Energielücke auf das Elektron übertragen werden. Der Überschuss wird in Wärme umgesetzt und geht für die elektrische Energieumwandlung verloren.
Von der Solarstrahlung kann also nur der Anteil genutzt werden, der auf die Energielücke ,,passt". Das setzt dem Wirkungsgrad von vornherein prinzipielle Grenzen. Theoretisch sind maximal 43% möglich. Wegen verschiedener Verlustmechanismen werden in der Praxis aber nur deutlich geringere Werte erreicht. Im Labor hat man Werte um 23% erzielt. Zellen aus der industriellen Produktion kommen auf 15%.
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