Füllfaktor Solarzelle

[Solar (Gast)]

Hallo
Ich verstehe den Füllfaktor nicht ganz.
http://de.wikipedia.org/wiki/F%C3%BCllfaktor_%28Solarzelle%29

Wenn ich eine Solarzelle im Ersatzschaltbild mit einer Stromquelle einem 
Rp und einem Rs betrachte, und die Annahme treffe Rp>>Rs, dann bestimme 
ich doch mit der Kurzschlussmessung Rs und mit der Leerlaufmessung Rp.

Somit währe bei einem grösseren Imax und Umax automatisch die Pmpp 
höher. Wie kann es also sein, dass eine Zelle mit höherem Imax Umax 
einen geringeren Pmax hat(FF niedrig), als eine "umgekehrt".

[Ulrich (Gast)]

Die Soalrzelle kann man halt gerade nicht als Stromquelle mit einem 
Ohmschen Parallelwiderstand gleichsetzten. Besser ist da als 
Ersatzschaltung eine Stromquelle mit paralleler Diode.

Der Füllfaktor hängt davon ab, wie sehr die Diode einer idealen Diode 
entspricht, und halt auch bei einer Solarzelle vom Strom.
Die maximale Leistung ist dann halt gerade Imax*Umax*FF - so ist der FF 
einfach definiert.

Es kann sein das eine Sorte Zellen einen besonders schlechten FF hat, 
und so trotz besserer Werte bei maximalem Strom und maximaler Leistung. 
Das wird aber eine ziemliche Ausnahmen sein, denn der FF ist meist 
relativ ähnlich. Es gibt aber schon Abweichungen von einer idealen Diode 
bei Polykristallinen Zellen und auch Dünnschichtzellen. In der Regel hat 
man aber eher bei mehr Kurzschlussstrom auch einen größeren Füllfaktor.

[Solar (Gast)]

Danke Ulrich
Also wenn ich dich richtig verstanden habe, bedeutet dies, das sich die 
Zellen nicht nur im Rp und Rs unterscheiden, sondern auch im Id, jedoch 
ist die stärke der Stromquelle konstant (bei einer gegebenen Grösse der 
Zelle)?

Dass sich Rp und Rs von Zelle zu Zelle unterscheiden scheint mir 
naheliegend, jedoch verstehe ich nicht wie Id wesentlich von Zelle zu 
Zelle unterscheiden können.

Unterschiede kann es da ja nur im Emissionskoeffizienten und im Is 
geben. Wobei Is dank Standartisierter Dotierung auch relativ konstant 
sein sollte. Der Emmisionskoeffizient ist jedoch stark abhängig von der 
Verunreinigung des Siliziums(Monokrist).
Ist meine Annahme somit korrekt, das der FF ein Mass für den 
Emissionskoeffizienten darstellt?

[Ulrich (Gast)]

Verschiedene Zellen können sich im Kurzschlussstrom, den 
Serienwiderstand und halt den Parametern zu der internen Diode (incl. 
ggf. auch ein Parallelwiderstand) unterscheiden.

Bei den Dünnschichtzellen sind z.b. der Reihenwiderstand und teils auch 
der Parallelwiderstand wichtig für den FF. Welcher Parameter wichtig 
ist, hängt auch von der Beleuchtungsstärke ab - der Reihenwiderstand 
stört vor allem bei viel Licht, der Parallelwiderstand stört vor allem 
bei sehr wenig Licht.

Bei den monokristallinen Zellen ist mehr die "Diode" wichtig für den FF. 
Bei viel Strom und relativ knapp ausgelegten Kontakten geht auch auch 
der Reihenwiderstand ein. Für das Diodenverhalten sind unter anderem 
Verunreinigungen von Bedeutung, aber ggf. auch lokale Fehler an der 
Oberfläche oder Rückseite (bei passivierter Rückseite). So ganz stark 
variiert der FF aber auch nicht zwischen verschiedenen Monokristallinen 
Zellen - schon gar nicht zwischen nominell gleichen. Bei solchen 
ähnlichen Zellen aus dem gleiche Rohmaterial ist eher die 
Leerlaufspannung für den Vergleich geeignet. Für die Reihenschaltung ist 
dann der Strom am MPP wichtiger.