Solarzelle Funktion
Eine Solarzelle ist ein fester Bestandteil einer jeden Solaranlage. Mit Hilfe dieser ist es der Solaranlage möglich Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Als Material für die Solarzellen Produktion wird überwiegend Silizium verwendet. Dieses ist in unendlichen Mengen in Quarzsand zu finden und muss dann für die Nutzung in der Solartechnik gereinigt und kristallisiert werden. Wie funktioniert eine Solarzelle aber genau? Diese Frage zur Solarzellen Funktion soll im Folgenden erläutert werden.
Solarzelle Funktionsweise
Solarzellen werden aus verschiedenen Halbleitermaterialien hergestellt, welche für die Solarzellen Funktionsweise entscheidend sind. So werden die Scheiben einer Solarzelle mit monokristallinem oder polykristallinen Silizium beschichtet. Moderne Dünnschichtmodule wiederum verfügen über eine amorphe Siliziumschicht. Fällt Sonnenlicht auf eine Solarzelle werden elektrische Ladungsträger in dieser freigesetzt. Diese bewegen sich dann zur Ober- und Unterseite der Solarzelle und bewirken somit das Entstehen zwei verschiedener Pole. Mit dem Schalten eines Verbrauchers zwischen diesen beiden Polen kann dann Gleichstrom gewonnen werden. Dieser Gleichstrom kann jedoch nicht für den Haushalt oder die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz genutzt werden. Damit dies möglich ist muss die Solaranlage über einen Wechselrichter verfügen, welcher den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
Solarzelle Aufbau
Das wichtigste Merkmal beim Solarzellen Aufbau sind die zwei unterschiedlich dotierten Siliziumschichten. Dotiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass dem Silizium geringe Mengen anderer chemischer Elemente hinzugefügt wurden und somit sein Kristallgitter gestört wurde. Eine Solarzelle verfügt demnach über zwei unterschiedlich dotierte Siliziumschichten. Der Solarzellenaufbau sieht dann wie folgt aus: zwischen Metallkontakten liegt eine bis zu 0,6 mm dicke p-dotierte Siliziumschicht, über welcher wiederum eine nur 0,001 mm dicke n-dotierte Siliziumschicht liegt. Der Übergang zwischen den beiden Schichten wird als Raumladungszone bezeichnet und ist der zentrale Ort zur Stromerzeugung im Solarzellen Aufbau.
