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LiFePO4 Speicher Test

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===Die Solarzelle===
 
===Die Solarzelle===
 
Die Solarzelle ist vom Aufbau her eine Diode. Sie hat eine dünne n-Siliciumschicht und darunter eine dickere p-Siliciumschicht. Das Sonnenlicht kann somit durch das n-Si in die Sperrschicht die beim zusammenführen von n-Si und p-Si entsteht gelangen und löst dort Elektronen aus ihren Verbindungen.
 
Dieser Vorgang heißt innerer Lichtelektrischer Effekt.
 
Die frei gewordenen Elektronen werden durch die positive obere Schicht der Sperrschicht zum n-Si gezogen.
 
Im n-Si kommt es zum Elektronenüberschuss (wie der - Pol einer Batterie)
 
Wird nun das n-Si mit Hilfe eines Kabels mit dem p-Si verbunden so kommt es zu einem Kurzschluss. Die Elektronen fließen vom n-Si durch das Kabel zum p-Si.
 
Man unterscheidet Solarzellen (Fotoelemente) von Sonnekollektoren.
 
Bei den Kollektoren wird die Wärmeenergie genutzt bei den Solarzellen die Lichtenergie.
 
 
Solarzellen produzieren im Winter mehr Energie als im Sommer das liegt daran das im Winter der Grad der Sonneneinstrahlung anders ist und das die Temperatur niedriger ist.
 
 
  
 
==Funktionsweise==
 
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Die Solarzelle ist vom Aufbau her eine (Foto-)Diode. Eine normale Solarzelle aus kristallinem Silizium hat eine dünne n-Siliziumschicht und darunter eine dickere p-Siliziumschicht. Licht genügender Energie (unter etwa 1000 nm Wellenlänge) kann im Silizium Elektronen/Loch-Paare erzeugen. Dieser Vorgang heißt innerer lichtelektrischer Effekt. Die frei gewordenen Elektronen werden durch die positive obere Schicht der Sperrschicht zum n-Si gezogen. Im n-Si kommt es zum Elektronenüberschuss (wie der -Pol einer Batterie).
  
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== Eigenschaften ==
 
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Der Fotostrom ist proportional zur Lichtintensität. Die Kennlinie entspricht der einer Siliziumdiode, die um den Fotostrom verschoben ist. Durch den Aufbau als Diode ist die Spannung der Solarzelle auf etwa 0,5-0,6 V begrenzt. Mit zunehmender Spannung fließt ein Teil des Fotostroms intern durch die Diode. Um besser nutzbare, höhere Spannungen zu erhalten, werden mehrere Zellen zu einem Modul hintereinandergeschaltet. Die Module bieten auch gleich einen mechanischen Schutz.
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Die Nennleistung in den Datenblättern bezieht sich auf pralle Sonne (100mW/cm²). Typisch führt das zu einen Strom von etwa 20 mA je Quadratzentimeter. Bei typischer Beleuchtung in Innenräumen muss mit deutlich weniger, eher so 1-10% der Nennleistung gerechnet werden. Die Spannung nimmt dabei aber nur wenig (etwa 50-150 mV) ab. Der Wirkungsgrad ist für kristalline Solarzellen für weiße LEDs oder Energiesparlampen noch etwas geringer als für das Licht von Glühlampen oder Sonnenlicht.
  
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Als Spannungsquelle sind Solarzellen normalerweise Kurzschlussfest. Erst bei der Reihenschaltung vieler Zellen werden ggf. zusätzliche Dioden als Schutz benötigt, um zu verhindern das einzelne Zellen einer zu hohe Spannung in Rückwärtsrichtung ausgesetzt werden.
  
 
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== Wirkungsgrade von Solarzellen ==
 
== Wirkungsgrade von Solarzellen ==
 
  
 
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Pro Fläche und auch aufs Gewicht bezogen liefern Solarzellen relativ wenig Leistung. In der Regel wird man also einen Puffer (Akkus, Kondensatoren ?) brauchen, um kurzzeitig höhere Leistung zur Verfügung zu stellen. Der Strom ist auch relativ teuer (durch den Preis für die Solarzellen und die Akkus), so dass es sich lohnt sparsam damit umzugehen.
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Bei einer eher kleinen Fläche lohnt es in der Regel nicht die Solarzelle der Lichtquelle nachzuführen. Oft wird nämlich die Mechanik zum Nachführen schwerer als eine größere Solarzelle um einen schrägen Einfall auszugleichen.
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--Elektronikus 16:47, 25. Nov 2005 (CET)
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== Einfache Schaltung ==
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Um einen Akku zu laden benötigt es eine Schaltung. Damit sich der Akku nicht selbstentladet brnötigt es eine Diode. Wenn der Akkutyp sensibel auf Spannungsschwankungen ist, benötigt es eine Spannungssteuerung.
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[http://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle Wikipedia: Solarzelle]
  
 
[[Kategorie:Elektronik]]
 
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[[Kategorie:Grundlagen]]
 
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Aktuelle Version vom 5. Februar 2013, 17:36 Uhr

Die Solarzelle

Funktionsweise

Die Solarzelle ist vom Aufbau her eine (Foto-)Diode. Eine normale Solarzelle aus kristallinem Silizium hat eine dünne n-Siliziumschicht und darunter eine dickere p-Siliziumschicht. Licht genügender Energie (unter etwa 1000 nm Wellenlänge) kann im Silizium Elektronen/Loch-Paare erzeugen. Dieser Vorgang heißt innerer lichtelektrischer Effekt. Die frei gewordenen Elektronen werden durch die positive obere Schicht der Sperrschicht zum n-Si gezogen. Im n-Si kommt es zum Elektronenüberschuss (wie der -Pol einer Batterie).

Eigenschaften

Der Fotostrom ist proportional zur Lichtintensität. Die Kennlinie entspricht der einer Siliziumdiode, die um den Fotostrom verschoben ist. Durch den Aufbau als Diode ist die Spannung der Solarzelle auf etwa 0,5-0,6 V begrenzt. Mit zunehmender Spannung fließt ein Teil des Fotostroms intern durch die Diode. Um besser nutzbare, höhere Spannungen zu erhalten, werden mehrere Zellen zu einem Modul hintereinandergeschaltet. Die Module bieten auch gleich einen mechanischen Schutz.

Die Nennleistung in den Datenblättern bezieht sich auf pralle Sonne (100mW/cm²). Typisch führt das zu einen Strom von etwa 20 mA je Quadratzentimeter. Bei typischer Beleuchtung in Innenräumen muss mit deutlich weniger, eher so 1-10% der Nennleistung gerechnet werden. Die Spannung nimmt dabei aber nur wenig (etwa 50-150 mV) ab. Der Wirkungsgrad ist für kristalline Solarzellen für weiße LEDs oder Energiesparlampen noch etwas geringer als für das Licht von Glühlampen oder Sonnenlicht.

Als Spannungsquelle sind Solarzellen normalerweise Kurzschlussfest. Erst bei der Reihenschaltung vieler Zellen werden ggf. zusätzliche Dioden als Schutz benötigt, um zu verhindern das einzelne Zellen einer zu hohe Spannung in Rückwärtsrichtung ausgesetzt werden.

Das Bild zeigt eine Solarzelle

Wirkungsgrade von Solarzellen

Material typischer Wirkungsgrad
amorphes Silizium 5-10 %
polykristallines Silizium 10-15 %
monokristallines Silizium 12-18%
Galliumarsenid (Einschicht) 15-20%
Galliumarsenid (Mehrschicht) 20-25%

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Mobile Anwendungen

Pro Fläche und auch aufs Gewicht bezogen liefern Solarzellen relativ wenig Leistung. In der Regel wird man also einen Puffer (Akkus, Kondensatoren ?) brauchen, um kurzzeitig höhere Leistung zur Verfügung zu stellen. Der Strom ist auch relativ teuer (durch den Preis für die Solarzellen und die Akkus), so dass es sich lohnt sparsam damit umzugehen.

Bei einer eher kleinen Fläche lohnt es in der Regel nicht die Solarzelle der Lichtquelle nachzuführen. Oft wird nämlich die Mechanik zum Nachführen schwerer als eine größere Solarzelle um einen schrägen Einfall auszugleichen.


--Elektronikus 16:47, 25. Nov 2005 (CET)

Einfache Schaltung

Um einen Akku zu laden benötigt es eine Schaltung. Damit sich der Akku nicht selbstentladet brnötigt es eine Diode. Wenn der Akkutyp sensibel auf Spannungsschwankungen ist, benötigt es eine Spannungssteuerung.

Das Bild zeigt eine Schaltung um einen Akku mit einer Solarzelle zu laden

Weblinks:

Wikipedia: Solarzelle


Dieser Artikel ist noch lange nicht vollständig. Der Auto/Initiator hofft das sich weitere User am Ausbau des Artikels beteiligen.

Das Ergänzen ist also ausdrücklich gewünscht! Besonders folgende Dinge würden noch fehlen:

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LiFePO4 Speicher Test