Wie funktioniert eine Solarzelle?
Solarzellen wandeln Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Dieser Prozess läuft in den folgenden 5 Schritten ab:
1. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, dringen die Lichtteilchen (Photonen) in das Silizium ein.
2. Die Energie des Lichts löst Elektronen aus den Silizium-Atomen. Diese freigesetzten Elektronen können sich nun bewegen.
3. An der Grenzschicht zwischen den beiden unterschiedlich dotierten Siliziumschichten entsteht ein elektrisches Feld. Dieses Feld zieht die negativ geladenen Elektronen in eine Richtung und die positiv geladenen "Löcher" (Stellen, an denen Elektronen fehlen) in die andere.
4. Durch diese Trennung der Ladungen entsteht eine elektrische Spannung zwischen der Vorder- und der Rückseite der Solarzelle. Wenn man die Zelle nun an einen Stromkreis anschließt, fließen die Elektronen durch diesen Kreis und erzeugen elektrischen Strom.
5. Metallkontakte auf der Vorder- und Rückseite der Zelle leiten den erzeugten Strom ab. Damit kann er für verschiedene Zwecke genutzt werden.
Dieser Prozess geht immer so weiter, solange Licht auf die Solarzelle trifft. Je mehr Licht einfällt, desto mehr Strom wird erzeugt. Allerdings wandelt die Solarzelle nicht das gesamte Licht in Strom um. Ein Teil geht als Wärme verloren oder reflektiert von der Oberfläche. Der Anteil des Lichts, den die Zelle tatsächlich in Strom umwandelt, bestimmt ihren Wirkungsgrad.
