Begriffserklärung: Solarzelle
Das Wichtigste in Kürze
Eine Solarzelle ist ein grundlegendes Bauelement von Photovoltaikanlagen, das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Die Umwandlung erfolgt durch den photovoltaischen Effekt, bei dem Photonen aus dem Sonnenlicht auf die Solarzelle treffen und Elektronen im Halbleitermaterial anregen.
Richard Köller Aktualisiert 23.10.2024 Lesezeit: 2 Minuten
Ausführliche Erklärung:
Solarzellen sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage. Sie nutzen das Licht der Sonne, um elektrischen Strom zu erzeugen. Der Aufbau einer typischen Solarzelle umfasst mehrere Schichten:
Halbleiterschichten: Diese bestehen häufig aus Silizium, das entweder in monokristalliner oder polykristalliner Form vorliegt. Diese Materialien sind entscheidend für die Fähigkeit der Zelle, Licht zu absorbieren und Elektronen zu erzeugen.
p-n-Übergang: In der Solarzelle wird eine p-n-Dotierung vorgenommen, um einen elektrischen Feldgradienten zu erzeugen. Diese Struktur ermöglicht es den erzeugten Elektronen, in eine Richtung zu fließen und einen elektrischen Strom zu erzeugen.
Antireflexbeschichtung: Diese Schicht wird auf die Vorderseite der Solarzelle aufgebracht, um die Reflexion von Sonnenlicht zu minimieren und die Lichtabsorption zu maximieren.
Rückkontakt: Die Rückseite der Solarzelle ist in der Regel mit einem leitfähigen Material beschichtet, um den elektrischen Strom zu sammeln und abzuleiten.
Die Effizienz einer Solarzelle, also wie viel des einfallenden Sonnenlichts in elektrischen Strom umgewandelt werden kann, variiert je nach Zelltyp und Herstellungsverfahren. Monokristalline Solarzellen weisen in der Regel höhere Wirkungsgrade auf als polykristalline oder amorphe Solarzellen.
Solarzellen sind nicht nur in PV-Anlagen zu finden, sondern auch in einer Vielzahl von Anwendungen, von kleinen Solarleuchten bis hin zu großen Solarparks, die ganze Städte mit Strom versorgen können. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung in der Solarzellen-Technologie zielt darauf ab, die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken, um die Nutzung von Solarenergie als nachhaltige Energiequelle zu fördern.