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Wie funktioniert eine Silizium Solarzelle?
Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone. Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
Wie findet die Energieumwandlung in den spannungsquellen Batterie und Solarzelle statt?
Akkumulatoren sind ebenfalls Gleichspannungsquellen. Bei Solarzellen wird die Energie der Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt. Solarzellen sind Gleichspannungsquellen. Bei Generatoren in Kraftwerken wird mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt.
Wie hoch ist die jährliche Einstrahlung von Solarenergie?
Die jährliche Einstrahlung auf ihre Fläche ist etwa 200-mal höher als der Verbrauch im gleichen Zeitraum. Die Solarenergie kann fossile Brennstoffe ersetzen und dadurch Umweltbelastungen, z.B. CO 2 –Emissionen, stark reduzieren. Zudem bestehen weder Sicherheitsrisiken noch internationale Abhängigkeiten.
Was ist die Energie der Sonnenstrahlung?
Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die Energie der Sonnenstrahlung, die in Form von elektrischem Strom, Wärme oder chemischer Energie technisch genutzt werden kann.
Ist die Solarenergie in der Schweiz im Überfluss?
Die Solarenergie ist auch in der Schweiz im Überfluss vorhanden. Die jährliche Einstrahlung auf ihre Fläche ist etwa 200-mal höher als der Verbrauch im gleichen Zeitraum. Die Solarenergie kann fossile Brennstoffe ersetzen und dadurch Umweltbelastungen, z.B. CO 2 –Emissionen, stark reduzieren.
Wie lässt sich die Sonnenenergie nutzen?
Mit Hilfe der Solartechnik lässt sich die Sonnenenergie auf verschiedene Arten nutzen: Sonnenkollektoren gewinnen Wärme (Solarthermie bzw. Photothermik) Solarzellen erzeugen elektrischen Gleichstrom ( Photovoltaik) Sonnenwärmekraftwerke erzeugen mit Hilfe von Wärme und Wasserdampf elektrischen Strom Solarkocher…
Eine Solarzelle wandelt Sonnenenergie in Strom um. Trifft Sonnenlicht auf die Zelle, werden positive und negative Ladungsträger in der Zelle freigesetzt. Damit die positiven und negativen Ladungsträger richtig geleitet werden, werden dem Halbleiter Fremdatome eingebaut. Hier spricht man von p- und n-dotiertem Silizium.
Warum wird Silizium für Solarzellen verwendet?
Eine wichtige Eigenschaft von Halbleitern besteht darin, dass deren Leitfähigkeit durch Zufuhr von Energie – bei Solarzellen in Form von Licht – erhöht wird. Die meisten Solarzellen bestehen aus dem Halbleiter Silizium. Diese bilden die Grundlage der (geringen) Eigenleitung der Halbleiter.
Was passiert wenn Licht auf eine Grenzschicht zwischen P und N Leiter trifft?
Raumladungszone: An der Grenzschicht zwischen n- und p-Schicht diffundieren die Löcher in die n-Schicht und die Elektronen in die p-Schicht und es entsteht dadurch eine von freien Ladungsträgern verarmte Raumladungszone einer bestimmten Breite. Dadurch entsteht in der Raumladungszone ein elektrisches Feld.
Wie wandelt eine Solarzelle Licht in Strom um?
Die Solarzelle funktioniert relativ einfach: Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, werden die Elektronen in der Zelle angeregt, sodass sie sich bewegen. Elektronen, freigesetzt. Dadurch fließt Strom, der durch Metallkontakte an beiden Seiten der Zelle abgeführt wird.
Wie wird Silizium für Solarzellen gewonnen?
Der Quarzsand, aus dem das für Solarzellen benötigte Silizium gewonnen wird, wird jedoch nicht von Stränden abgetragen, sondern in der Regel aus Gruben gefördert. Allein in Deutschland werden Jahr für Jahr zwölf Millionen Tonnen Quarzsand geschürft, von denen etwa zwei Drittel exportiert werden.
Welche Rohstoffe für Solar?
Wie bereits erwähnt, wird bei der Herstellung der meisten solaren Anlagen Silizium verwendet. Das Gute an diesem Rohstoff: Es gibt ihn quasi wie Sand am Meer, nämlich in Hülle und Fülle. Denn der Ausgangsstoff für die Gewinnung von Silizium ist Quarzsand.
Was passiert in der Grenzschicht einer Solarzelle?
Zwischen den beiden Schichten befindet sich eine Grenzschicht, die freigesetzte Ladungen lediglich mittels Sonnenlicht passieren können. In diesem Kern der Solarzelle entsteht durch Elektronenbewegungen ein elektrisches Feld, das auch p-n-Übergang genannt wird.
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 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…
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.
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?