Was ist eine Solarzelle?
Was ist eine Solarzelle?
Definition der Solarzelle
Eine Solarzelle (auch als Photovoltaische Zelle bekannt) ist ein elektrisches Gerät, das Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt, indem es den photovoltaischen Effekt nutzt.
Funktionsprinzip
Das Funktionieren von Solarzellen beinhaltet, dass Lichtphotonen Elektron-Loch-Paare an der p-n-Schicht erzeugen, was eine Spannung erzeugt, die einen Strom über eine verbundene Last treiben kann.
Konstruktionsdetails
Solarzellen bestehen aus einer dünnen p-typischen Halbleiterschicht auf einer dickeren n-typischen Schicht, mit Elektroden, die das Eindringen von Licht und die Energieerfassung ermöglichen.
Materialcharakteristika
Wesentliche Materialien für Solarzellen müssen eine Bandlücke von etwa 1,5 eV haben, hohe optische Absorption und elektrische Leitfähigkeit, wobei Silizium am häufigsten verwendet wird.
Vorteile
Es ist mit keinerlei Verschmutzung verbunden.
Sie muss lange halten.
Keine Wartungskosten.
Nachteile
Die Installation ist teuer.
Die Effizienz ist gering.
An bewölkten Tagen kann keine Energie erzeugt werden, und auch nachts erhalten wir keine Solarenergie.
Praktische Anwendungen
Solarzellen versorgen Geräte, von kleinen Taschenrechnern und Armbanduhren bis hin zu groß angelegten Anwendungen in Raumfahrzeugen, und unterstreichen ihre Vielseitigkeit und wachsende Bedeutung in erneuerbaren Energiesystemen.
