User manual
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D
P r o f i o e c o e n e r g y B e g l e i t h e f t
■ Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die von
der Sonne durch Kernfusion erzeugte Energie, die in Teilen als
elektromagnetische Strahlung (Strahlungsenergie) zur Erde gelangt.
Der mengenmäßig größte Nutzungsbereich ist die Erwärmung unseres
Planeten.
Mit Hilfe der Solartechnik lässt sich die Sonnenenergie auf verschiedene
Arten nutzen:
• Sonnenkollektoren erzeugen Wärme und Hitze
• Sonnenwärmekraftwerke erzeugen elektrischen Strom durch
Umwandlung von Hitze in Wasserdampf
• Solarkocher oder Solaröfen erhitzen Speisen
• Solarzellen erzeugen elektrischen Gleichstrom (Photovoltaik)
■ Eine Solarzelle oder photovoltaische Zelle ist ein elektrisches Bauelement, das die im Licht (in der
Regel Sonnenlicht) enthaltene Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie wandelt. Die physikalische
Grundlage der Umwandlung ist der photovoltaische Effekt. Die Solarzelle darf nicht mit dem Sonnenkollektor
verwechselt werden, bei dem die Sonnenenergie ein Übertragungsmedium (meist Heizwasser) aufheizt.
■ Solarzellen bestehen aus Silizium. Die Siliziumblöcke werden in ca. 0,5 Millimeter dicke Scheiben
zersägt. Die Scheiben werden im nächsten Schritt mit verschiedenen Fremdatomen dotiert, das heißt
gezielt verunreinigt, was für ein Ungleichgewicht in der Siliziumstruktur sorgt. Dadurch einstehen zwei
Schichten, die positive p-Schicht und die negative n-Schicht.
■ Vereinfacht ausgedrückt entsteht der elektrische Stromfluss dadurch, dass sich Elektronen aus der
n-Schicht, angeregt durch das einfallende Licht, über den angeschlossenen Verbraucher (z.B. Solarmotor)
zur p-Schicht bewegen. Je mehr Licht (also Energie) auf die Zelle fällt, desto beweglicher werden die
Elektronen. Wenn man eine Solarzelle an einen Verbraucher anschließt, bewegen sie sich bevorzugt in
diese Richtung. Da du dir den Stromfluss als Kreislauf vorstellen kannst, kommen immer wieder Elektronen
auf der n-Schicht an und wandern wieder zur p-Schicht. Dieser Elektronenfluss bewirkt, dass Strom fließt
und sich der Motor dreht.
Solarenergie in
Strom umwandeln
p-Schicht n-Schicht
Licht
Elektronenfluss
Sperrschicht
Verbraucher
Solarenergie
Grundlagen
Schaltsymbol
Silizium-Solarzelle