Navigation überspringen

Photovoltaischer Effekt

Weiter geht´s ...

 

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

Photovoltaischer Effekt

Wie wird die Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt? Die physikalische Grundlage dafür ist einfach (man vergleiche dazu auch die Info-Box am Anfang dieses Moduls): Elektronen werden durch die Energie von Photonen (z. B. bei Lichteinfall) aus ihrem Verbund herausgelöst. Dadurch ändert sich die Verteilung der vorhandenen, negativ geladenen Elektronen, und elektrische Ladung entsteht.

In einer Solarzelle sieht dieser Prozess folgendermaßen aus (siehe auch Abbildung 5): Eine Solarzelle ist aus Halbleiter-Schichten aufgebaut, von denen eine äußere Schicht (die sogenannte n-Schicht) negativ und die andere äußere Schicht (die p-Schicht) positiv geladen ist (die Halbleiter werden vorher leitfähig gemacht, indem Fremdatome, z. B. Bor oder Phosphor, eingebracht werden). Die Schicht zwischen der p- und n-Schicht ist der sogenannte p-n-Übergang, in dem ein elektrisches Feld besteht.

Wenn Licht auf die Solarzelle fällt, werden durch den oben beschriebenen Effekt Elektronen frei, die sich durch das elektrische Feld im p-n-Übergang bewegen und dadurch eine elektrische Spannung erzeugen. Das Entstehen der elektrischen Spannung wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet.


Abbildung 5: Aufbau und Funktionsweise eine Solarzelle (Quelle: Kliche/Draeger 2009, S.13)

   

Lizenziert unter Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike License 3.0