Startseite 
Erneuerbare Energien Photovoltaik
Erneuerbare Energien Photovoltaik | Photovoltaik |
|
|
|
Mit Photovoltaikmodulen kann vielleicht auch Ihre Dachfläche ein
eigenes kleines Kraftwerk werden! Es sind allerdings einige Bedingungen
zu erfüllen, damit der gewünschte Ertrag auch einen wirtschaftlichen
Erfolg garantiert. Photovoltaik – Strom aus Licht erzeugen Am Anfang ist das Licht – Photovoltaik. Unter diesem Begriff versteht man vereinfacht gesagt die Umwandlung von Sonnenlicht in Strom. In seiner „Lichtquantenhypothese“ prägte Albert Einstein erstmals 1905 den Begriff “Photon”. Photonen sind demnach in der Lage, Elektronen gewissermaßen aus der Umlaufbahn zu werfen. Damit spielen die Photonen die entscheidende Rolle bei der Stromerzeugung durch Sonnenenergie. Ein Siliziumatom – andere Halbleiter funktionieren nach dem gleichen Prinzip – hat auf seiner äußeren Schale vier Elektronen. Wird eines davon durch ein Photon getroffen, absorbiert es dessen Bewegungsenergie und löst sich aus der Bahn. Es entsteht ein Elektronenloch und damit ein positivgeladenes Atom sowie ein negativ geladenes, frei umherschwirrendes Elektron. Der Ausreißer stürzt aber sehr bald in das nächstbeste Elektronenloch zurück, würde ihm nicht eine Richtung vorgegeben. Die hochreine Siliziumscheibe (Wafer), aus denen jede Solarzelle besteht, wird deshalb gezielt verunreinigt (Dotierung). In der oberen, der Sonne zugewandten Schicht sind Phosphoratome eingebracht, die etwa gleich groß wie Siliziumatome sind, aber auf ihrer äußeren Schale ein Elektron mehr aufweisen. In der unteren Schicht des Wafers wird mit Boratomen der genau komplementäre Effekt erzielt: Sie haben ebenfalls ungefähr die gleiche Größe wie Siliziumatome, aber ein Elektron weniger auf der äußeren Schale. Die Vorderseite der Zelle ist der Minuspol, genannt die "n-Dotierung". Die "p-dotierte" Rückseite ist der Pluspol. Sobald Photonen in die Zelle eindringen, lösen sich Elektronen aus den Siliziumatomen und wandern zum Minuspol. Die positiv geladenen Elektronenlöcher bewegen sich zum Pluspol – es liegt Spannung an. Es braucht also nichts weiter als zwei Kontakte, um den Strom abzunehmen – und natürlich Licht. |