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Wie funktioniert die Solarzelle?
Funktion & Aufbau einer Solarzelle. An die Ober- und Unterseite der Solarzelle werden Metallkontakte aus Aluminium oder Silber gesetzt und miteinander über ein Kabel verbunden. Sie leiten die Elektronen ab und bringen diese über das Kabel zum Fließen– so entsteht ein elektrischer Stromkreis.
Wie funktioniert die Stromerzeugung in einer Solarzelle?
Bei Lichteinfall, erhöht sich somit die Leitfähigkeit der Zelle, Elektronen bewegen sich und es entsteht Strom. 95\% der Solarzellen nutzen den Halbleiter Silizium, denn Silizium steht als zweithäufigstes Element der Erde in ausreichender Menge zur Verfügung. Doch wie funktioniert die Stromerzeugung in einer Solarzelle im Detail?
Wie können Solarzellen elektrische Energie umwandeln?
Um Licht in elektrische Energie umzuwandeln, müssen in der Solarzelle folglich frei bewegliche Ladungsträger erzeugt werden. Zwei physikalische Vorgänge wirken zu diesem Zweck im Inneren der Solarzelle zusammen: In der ganzen Welt erfüllen heute Solarzellen die Aufgabe, Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umzuwandeln.
Was ist der Wirkungsgrad einer Solarzellen?
Unser Tipp. Der Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz einer Solarzelle, das heißt, wie viel von der einstrahlenden Sonnenergie die Zelle in elektrischen Strom umwandeln kann. Den höchsten Wirkungsgrad haben derzeit monokristalline Solarzellen.
Die Solarzelle ist so gestaltet, dass ein Teil der Elektronen gebunden wird, andere jedoch frei beweglich bleiben. Der Stromfluss wird provoziert, indem beide Seiten der Halbleiterfläche absichtlich verunreinigt werden (z.B. eine mit Bor, die andere mit Phosphor).
Welche Solarmodule gibt es für Photovoltaikanlagen?
Neben starren Solarmodulen, bei denen die auf einen Metallrahmen montierten Solarzellen mit einer Glasscheibe abgedeckt sind, gibt es auch flexible Solarmodule aus organischen Materialien. Alle für eine Photovoltaikanlage genutzten Solarmodule zusammen werden oft als Solargenerator bezeichnet.
Warum ist ein Solarkollektor unvermeidbar?
Ein gewisser Wärmeverlust ist jedoch unvermeidbar, weshalb der Absorber zusätzlich mit einer Wärmedämmung versehen wird. Mithilfe des Absorbers wird im Solarkollektor die thermische Energie der auftreffenden Sonnenstrahlen aufgenommen und auf ein Medium übertragen.
Wie entsteht ein Solarmodul?
Werden mehrere Solarzellen miteinander verbunden und in Reihe oder parallel geschaltet, entsteht ein Solarmodul. Es gibt vorgefertigte, leichte Dünnschichtmodule sowie mono- und polykristalline Solarmodule. Da bei kristallinen Modulen die Herstellung aufwendiger ist, sind sie verglichen mit Dünnschichtmodulen teurer.
Wie lösen sich die Elektronen aus der Solarzelle?
Trifft Sonnenlicht auf die Solarzelle, lösen sich die Elektronen wieder von den Bor-Atomen in der Grenzschicht und wandern zu den nun ungesättigten Atomen in der negativen Schicht. An die Ober- und Unterseite der Solarzelle werden Metallkontakte aus Aluminium oder Silber gesetzt und miteinander über ein Kabel…
Welche vor- und Nachteile haben Solarzellen?
Hier noch einmal die Vor- und Nachteile der verschiedenen Solarzellen im Überblick: In einem Solarmodul werden mehrere Solarzellen verschaltet. Diese Solarzellen werden verkapselt, um sie gegen Witterungseinflüsse zu schützen, gleichzeitig für eine gute Wärmeableitung zu sorgen und die Zellen nach außen zu isolieren.
Die Solarzelle – Aufbau und Funktion. Mit Hilfe einer Solarzelle kann Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt werden. Dies gelingt, indem sich Solarzellen den photovoltaischen Effekt zunutze machen.
Was ist die wichtigste Energie des Sonnensystems?
Diese Energie kann in Strom, Wärme oder chemische Energie umgewandelt werden. Die Sonne ist der wichtigste Planet des Sonnensystems, indem sich die Erde befindet. Von der Erde aus betrachtet, ist sie die nächstgelegene Sonne, es gibt jedoch zahlreiche weitere Sonnen im Universum.
Wie kann man die Nutzbarmachung der Sonnenenergie nutzen?
Für die Nutzbarmachung der Sonnenenergie stehen dem Menschen solarthermische oder photovoltaische Anlagen mit entsprechenden Speicher- und Nutzungsmöglichkeiten zur Verfügung. So lassen sich mit Hilfe von Solarzellen die auftreffenden Sonnenstrahlen direkt in elektrische Energie umwandeln.
Wie nutzt man Solarthermie?
Die Solarthermie nutzt die Aufheizung von Kollektoren durch die Strahlungswärme der Sonne. Die in dem wärmeisolierten Röhrensystem absorbierte solare Energie erhitzt eine Trägerflüssigkeit. Als Trägermedium kann ein öliges Gemisch aus Propylenglycol und Wasser („Frostschutzmittel“) oder reines Wasser dienen.