1pas/Solarzellen

Solarzellen

Solarzellen sind elektrische Bauelemente, die kurzwellige Strahlungsenergie (z.B. Sonnenlicht) in elektrische Energie umwandeln. Grundlage dafür ist der photovoltaische Effekt (Sonderfall des photoelektrischen Effekts), deswegen werden Solarzellen auch photovoltaische Zelle genannt.

photoelektrischer Effekt: Ein Photon wird von einem Elektron (das z.B. in einem Atom sitzt) absorbiert und so das Elektron aus seiner Bindung gelöst.

photovoltaischer Effekt: (siehe photoelektrischer Effekt) benötigt außerdem einen p-n-Übergang (= Materialübergang in Halbleiterkristallen zwischen Bereichen unterschiedlicher Dotierung) (Dotieren = Einbringen von Fremdatomen; beeinflusst Leitfähigkeit) (Halbleiter = sowohl Leiter als auch Nicht-Leiter; Leitfähigkeit ist stark temperaturabhängig)

am meisten vorkommende Solarzellenmaterialien: - Halbleitermaterialien Cadmiumtellurid(CdTn) - Kupfer-Indium-Selen-Verbindungen - Silizium-Solarzellen (am häufigsten)

Silizium-Solarzellen:

Dickschicht: - monokristalline Zellen (Wirkungsgrad: 20%; Lebensdauer 25-30 Jahre;     erfordert hohen Energieeinsatz bei Herstellung => schlechte Energierücklaufzeit) - polykristalline Zellen (Wirkungsgrad: 16%; Lebensdauer 25-30 Jahre; kurze Energierücklaufzeiten => bestes Preis-Leistungs-Verhältnis) => am häufigsten

Dünnschicht: - amorphes Silizium (Wirkungsgrad: 7%; Lebensdauer 20 Jahre; höchster Marktanteil bei Dünnschichtern; keine Materialengpässe) - kristallines Silizium (Wirkungsgrad: 10% in Kombination mit amorphem Silizium) - Laborstadium (durch Bestücken der Oberfläche mit kleinen Drähten wird nur 1% der herkömmlichen Siliziummenge benötigt) => günstiger; langfristig sinnvoller

Aufbau von Solarzellen:

11.10.10							Referent: Adam Q11