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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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Legende.jpeg


Das Bild zeigt eine Solarzelle

Wirkungsgrade von Solarzellen

Material typischer Wirkungsgrad
amorphes Silicium 5-10 %
polykristallines Silicium 10-15 %
monokristallines Silicium 12.15%
Galliumarsenid (Einschicht) 15.20%
Galliumarsenid (Mehrschicht) 20-25%

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