Wie wird Silizium für Solarzellen gewonnen?
Der Quarzsand, aus dem das für Solarzellen benötigte Silizium gewonnen wird, wird jedoch nicht von Stränden abgetragen, sondern in der Regel aus Gruben gefördert. Allein in Deutschland werden Jahr für Jahr zwölf Millionen Tonnen Quarzsand geschürft, von denen etwa zwei Drittel exportiert werden.
Was passiert wenn Sonnenlicht auf eine Solarzelle trifft?
Die Solarzelle funktioniert relativ einfach: Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, werden die Elektronen in der Zelle angeregt, sodass sie sich bewegen. Dadurch fließt Strom, der durch Metallkontakte an beiden Seiten der Zelle abgeführt wird.
Was bewirkt das Licht in der Grenzschicht einer Solarzelle?
Eine Solarzelle ist so dünn, dass das Sonnenlicht bis zur Grenzschicht durchdringt. Dort wird durch den inneren Photoeffekt die Lichtenergie in ein bewegliches Elektron und eine bewegliches Loch umgewandelt. Die von einer einzelnen Solarzelle erzeugte Spannung liegt bei etwa einem Volt.
Welche Materialien gibt es für die Herstellung von Solarzellen?
Das Gute an diesem Rohstoff: Silizium gibt es wie den sprichwörtlichen Sand am Meer, nämlich in Hülle und Fülle. Ein weiterer Vorteil: Der Abbau findet nicht in unterirdischen Stollen statt, sondern in Sandgruben. Für die Herstellung von Solarzellen kommen prinzipiell mehrere Materialien infrage.
Wie hoch ist die Schmelztemperatur von Silizium?
Die Schmelztemperatur liegt bei über 1400 °C und sowohl die chemischen Reaktionen zur Erzeugung des Trichlorsilans, die Reduktion, wie auch der Schmelzprozess sind sehr energieaufwändig und teuer. Je nachdem wie das flüssige Silizium weiterverarbeitet wird, erhält man monokristalline oder polykristalline Solarzellen.
Wie beschreiben wir die Herstellung einer Solarzelle?
Im Folgenden beschreiben wir die Herstellung einer Solarzelle aus Silizium, den grundsätzlichen Aufbau und wie durch elektromagnetische Solarstrahlung (Photonen) ein Stromfluss in der Zelle erzeugt wird.
Welche Silizium-Solarzellen haben einen negativen Wirkungsgrad?
Silizium-Solarzellen haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. Mit steigender Temperatur sinkt der Wirkungsgrad, weil ein kleinerer Teil der eingestrahlten Lichtmenge in nutzbare elektrische Energie umgewandelt wird. Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin, polykristallin und amorph.