Technik

PERC-Zelle

Passivated Emitter and Rear Cell, eine Solarzellentechnologie mit Rückseitenpassivierung. Höherer Wirkungsgrad und seit 2018 Standard, aber typischerweise PID-anfälliger.

Definition

PERC steht für „Passivated Emitter and Rear Cell“. Bei dieser Zelltechnologie wird die Rückseite der Solarzelle mit einer dielektrischen Schicht passiviert. Dadurch wird nicht reflektiertes Licht zurück in die Zelle gelenkt, und die Rekombinationsverluste sinken. PERC-Module erreichen typische Wirkungsgrade von 20–22 % und sind seit etwa 2018 Standard im deutschen Markt.

Funktionsprinzip

In einer Standard-Solarzelle (Al-BSF) erreicht ein Teil des Lichts die Rückseite und wird dort als Wärme abgegeben. PERC-Zellen tragen auf der Rückseite eine zusätzliche Schicht aus Aluminiumoxid und Siliziumnitrid auf, die nicht absorbiertes Licht zurück in den Halbleiter reflektiert. Über lokale Kontaktöffnungen (Laser-Strukturierung) bleibt der elektrische Kontakt erhalten. Der Wirkungsgrad steigt dadurch um 0,5–1 Prozentpunkt bei minimalen Mehrkosten.

PID-Anfälligkeit

PERC-Zellen sind in frühen Generationen besonders anfällig für PID (Potential-induzierte Degradation). Der Grund ist, dass die Rückseitenpassivierung unter bestimmten Spannungsverhältnissen zur Ladungsträger-Akkumulation führen kann. Hersteller-Tests nach IEC 62804 sind hier kritisch zu lesen. Moderne PERC-Module mit verbesserten Verkapselungen sind dagegen weitgehend PID-resistent.

ℹ️ Hinweis

Bei Bestandsanlagen aus 2017–2020 mit auffälligem Leistungsabfall lohnt der gezielte Test auf PID. PERC-Module dieser Generation zeigen den Effekt häufiger als ältere Standard-Zellen oder neuere TOPCon/HJT-Generationen.

Marktentwicklung

PERC dominierte 2018–2024 den globalen Solarmarkt. Seit 2024 verschiebt sich der Marktanteil zu TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) und HJT (Heterojunction), die nochmals höhere Wirkungsgrade von 22–24 % erreichen und als PID-resistenter gelten. Im Gutachten spielt PERC weiterhin die Hauptrolle, da der weit überwiegende Teil deutscher Bestandsanlagen mit dieser Technologie ausgestattet ist.

Vertiefende Inhalte

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Quellen

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