Hauptbestandteil der Photovoltaikzellen sind verschiedene Halbleiter. Halbleiter sind Materialien die bei tiefen Temperaturen isolierend wirken und mit steigender Temperatur leitfähig werden. Gerne wird zur Herstellung von Solarzellen Silizium verwendet, da es das zweithäufigste Element der Erde ist.
Funktion
Aufbau
Funktion
Treffen Sonnenstrahlen auf die Solarzelle, genauer gesagt auf ein Elektron-Loch-Paar so wird in der Raumladungszone das Elektron vom Loch getrennt. Das Elektron bewegt sich durch das negativ dotierte Gebiet (Elektronenüberschuss) hin zum oberen Leiter und das Loch wandert durch das positiv dotierte Gebiet (Löcherüberschuss) zum Leiter an der Unterseite. Es entsteht zwischen dem oberen und dem unteren Leiter ein Spannungsgefälle. Wird nun der Kreis über beide Leiter geschlossen fließt Strom.
Solarzellentypen
Monokristalline Zellen: Im Vergleich zu den anderen Typen hat diese den höchsten Wirkungsgrad, ist aber auch der Teuerste.
Polykristalline Zellen: Der Wirkungsgrad ist geringer als bei den Monokristallinen. Polykristalline Zellen sind aber preisgünstiger.
Amorph (Dünnschicht) Zellen: Sie haben den niedrigsten Wirkungsgrad dieser drei Zelltypen und sind die Günstigsten. Die amorphen Zellen sind ca. um den Faktor 100 dünner als monokristalline und polykristalline Zellen.
Organische Zellen: Sind auf dem Markt erhältlich, an ihnen wird aber noch geforscht. Vorteil hier ist die gute Formbarkeit, Defizite sind derzeit noch im Wirkungsgrad und in der Lebensdauer zu verzeichnen.
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